1、Linux 內(nèi)核結(jié)構(gòu)與進程管理,Linux系統(tǒng)結(jié)構(gòu),Linux kernel: 開放源代碼的linux操作系統(tǒng)內(nèi)核，目前版本為2.6,Linux內(nèi)核組成,1. 進程調(diào)度程序（ S C H E D）負責(zé)控制進程訪問C P U。保證進程能夠公平地訪問C P U，同時保證內(nèi)核可以準時執(zhí)行一些必需的硬件操作。 2. 內(nèi)核管理程序（ M M）使多個進程可以安全地共享機器的主存系統(tǒng)，并支持虛擬內(nèi)存。 3. 虛擬文件系統(tǒng)（ V F S）。通過提供一個所有設(shè)備的公共文件接口， V F S抽象了不同硬件設(shè)備的細節(jié)。此外， V F S支持與其他操作系統(tǒng)兼容的不同的文件系統(tǒng)格式。 4. 網(wǎng)絡(luò)接口（ N E T）提供

2、對許多建網(wǎng)標準和網(wǎng)絡(luò)硬件的訪問。 5. 進程間通信（ I P C）子系統(tǒng)為進程與進程之間的通信提供了一些機制。 這些子系統(tǒng)雖然實現(xiàn)的功能相對獨立，但存在著較強的依賴性（調(diào)用依賴模塊中相應(yīng)的函數(shù)），所以說linux內(nèi)核是單塊結(jié)構(gòu)（monolithic）的，而windows體系結(jié)構(gòu)是微內(nèi)核(microkernel)的。,Linux啟動流程,從BIOS到KERNEL MBRKERNELKERNEL自解壓內(nèi)核初始化內(nèi)核啟動（start_kernel函數(shù)，在linux內(nèi)核源代碼樹的/usr/src/linux/init/main.c中） 2. 內(nèi)核啟動：創(chuàng)建1進程并執(zhí)行，由它創(chuàng)建若干內(nèi)核線程（kerne

3、l thread），然后裝入并執(zhí)行程序/sbin/init（變成一個用戶進程）。此后，init根據(jù)/etc/inittab配置文件來執(zhí)行相應(yīng)的腳本進行系統(tǒng)初始化，如設(shè)置鍵盤、字體，裝載模塊，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)等 對于Redhat來說，執(zhí)行的順序為： /etc/rc.d/rc.sysinit #由init執(zhí)行的第一個腳本 /etc/rc.d/rc$RUNLEVEL#$RUNLEVEL為缺省的運行模式 /etc/rc.d/rc.local #運行模式2、3、5時會運行的腳本 /sbin/mingetty（或getty）#等待用戶登錄 /etc/inittab中指定了系統(tǒng)的運行級別（RUNLEVEL），ini

4、t根據(jù)運行級別啟動相關(guān)的服務(wù)（一些后臺進程），實現(xiàn)不同的功能。 RUNLEVEL:06 0：halt， 1：單用戶，2：多用戶，3：多用戶并啟動NFS服務(wù) 4：保留，5：運行xdm（X window）以圖形界面方式登錄 6：reboot,Linux中用戶登陸流程,linux進程的四要素,程序 PCB 地址空間 系統(tǒng)堆?？臻g PCB：進程創(chuàng)建時內(nèi)核為其分配的一個核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進程自身不能直接存取。 系統(tǒng)堆棧空間：進程運行在核心態(tài)時使用的堆棧，和PCB連在一起，共8KB，其中PCB約占1000字節(jié)，系統(tǒng)堆棧空間約占7200字節(jié)。 2.2 內(nèi)核中l(wèi)inux進程個數(shù)有最大值限制（4092）。但2.4以

5、后，系統(tǒng)中的進程個數(shù)受限于系統(tǒng)的物理內(nèi)存數(shù)，即限定所有進程的PCB及系統(tǒng)堆棧（8K）占用的空間1/2的物理內(nèi)存總和。例64M內(nèi)存：進程數(shù)64M/2/8K=4K,PCB中的重要信息,身份信息：pid,uid,gid,euid,egid等； 狀態(tài)信息：running, interruptible, non-interruptible, stopped, zombie 調(diào)度信息：policy, priority, rt_priorty, need_resched policy即進程的類別，分SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_OTHER三種，前兩種為實時進程，后一種為非實時進程

6、IPC信息：如定義對某些信號的處理等 家族信息：父進程、兄弟進程、子進程信息 時鐘和定時信息 文件系統(tǒng) 存儲管理,進程的創(chuàng)建,進程創(chuàng)建：fork , clone, vfork 父子進程共享資源的形式 a.不共享（fork時缺省） b.部分共享 c.完全共享（線程）,#include int myvar=0;void main() int pid; pid = fork(); /system call if (pid 0 ) /error occurred printf(“fork failed.”); exit(-1); /system call else if (pid = 0 ) /chi

7、ld process printf(“child process executingn”); myvar = 1; else /parent process wait(); /system call, wait for children completion printf(“child complete.”); myvar +; printf(“father,myvar=%d”,myvar); exit(0); ,fork實例,進程調(diào)度,調(diào)度時機 a. 用戶進程自愿放棄CPU，如執(zhí)行sleep()系統(tǒng)調(diào)用； b.系統(tǒng)調(diào)用中，需要等待時，直接調(diào)用schedule()進行調(diào)度； c.系統(tǒng)調(diào)用、中斷或異常處理完成后，返回到用戶空間前，若當(dāng)前進程的PCB中的need_resched = 1，則發(fā)生調(diào)度； 調(diào)度策略：基于進程的權(quán)值（weight，即動態(tài)優(yōu)先級） 實時進程： weight = 1000+rt_priority （100