Linux进程管理与抢占式调度详解
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更新于2024-08-16
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本文主要探讨了进程管理和调度的相关概念,特别是在Linux操作系统中的实现。内容涵盖了进程的创建、终止、调度策略以及与内核其他模块的交互。
进程调度是操作系统核心功能之一,它决定了哪些进程可以获取CPU执行。调度分为抢占式和非抢占式两种类型。抢占式调度允许高优先级的进程中断当前正在执行的进程,而非抢占式调度则不允许这样的中断,除非进程自身完成或主动让出CPU。在UNIX系列系统中,通常优先考虑IO消耗型进程,因为它们经常需要等待数据读写,而CPU消耗型进程则需要连续的计算资源。
动态优先级是调度中常见的策略,进程的优先级可以根据其行为和系统需求进行调整,例如在Linux中,调度程序会根据具体情况增加或减少进程的优先数。时间片是每个进程在获取CPU执行权后可以使用的CPU时间长度,Linux提供了可变长的时间片以适应不同场景。进程抢占是指当有更高优先级的进程就绪时,低优先级进程会被暂停,让位于高优先级进程。
进程管理包括了一系列任务,如进程复制(通过FORK系统调用实现,利用copy-on-write技术减少内存开销)、进程创建、线程实现、进程终止、信号发送、时钟管理以及资源的释放。在内核源码中,进程管理模块与其他模块紧密关联,如内存管理模块在进程调度时负责内存映射,IPC子模块使用信号量队列,文件系统模块在加载模块时参与进程调度,所有模块都依赖进程调度来控制CPU访问。
进程描述符是存储进程状态和信息的数据结构,包括PID、进程状态(如RUNNING、INTERRUPTIBLE、UNINTERRUPTIBLE、ZOMBIE、STOPPED等)以及其他关键属性。在Linux中,进程描述符通常是预先分配的,并通过SLAB机制提高效率。进程描述符的获取和维护通过特定的宏和寄存器完成。
进程管理与调度是操作系统中至关重要的部分,它们确保了系统的公平性、响应性和效率。理解这些概念有助于深入洞察操作系统的工作原理,特别是在开发和优化应用程序时。
2008-04-28 上传
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VayneYin
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