操作系统的原理与应用第七章.pptVIP

第7章 Red Hat linux操作系统 7.1 linux的进程管理机制 7.1.1 linux进程结构 Linux的每个进程由一个task-struct数据结构来描述。task-struct就是我们所说的进程控制块PCB。 Linux专门开辟一块内存空间来存放进程的 task-struct结构 task-struct结构非常庞大。其域达80多项，它的所有域按其功能被分成以下几个功能区： 1、 状态（state ） Linux系统的进程有六种状态。运行态、可中断等待态、不可中断等待态、僵死态、暂停态和交换态，在2.4.0版本中取消了交换态，加入独占态。 可运行态：处于可运行态的所有进程组成可运行队列。 可中断的等待态(浅度睡眠)：处于等待状态的进程都在等待某个事件或某个资源。可中断等待状态的进程可以被其它进程通过信号或时钟中断唤醒。 不可中断的等待态(深度睡眠)：处于不可中断等待状态的进程必须等到所等待的资源得到之后由特定的方式唤醒。 僵死态：占有着PCB但已经无法运行的进程就处于僵死状态。 暂停态：处于暂停状态的进程，由运行状态转换而来. 交换态： 处于交换状态的进程正在执行内存与外存之间的交换。 独占态 ：当等待的事件发生时，处于独占状态的进程比等待队列的其它进程先被唤醒。 2、 标识号：每个进程都有一个唯一的标识号PID，系统通过进程标识号唯一的识别一个进程。 3、 调度信息：调度信息用于进程调度，决定调度秩序。 4、 链接：系统中的所有进程用两个指针next_task 和prev_task连成一个双向循环链表，其根是init_task进程。通过这个链表，Linux可以找到系统中的所有进程。 5、时间和计时器：时间和计时器信息描述进程在生存周期内使用CPU时间的统计。 6、 文件系统：文件系统信息对进程使用文件的情况进行记录。 7、虚拟存储器：Linux内核需要跟踪记录进程的虚拟内存到物理内存的映射关系，以及虚拟内存的使用情况。 8、 进程通信机制：Linux支持信号、信号量、管道，共享内存、消息队列等通信机制。 9、 进程运行环境：进程运行环境是系统运行状态的汇总。现场信息能保证一个进程在重新获得处理机并进入运行状态时，能够精确地接着上次运行的位置继续进行。 7.1.2 Linux 进程调度策略 在每个进程的task-struct结构中都有以下信息：策略（policy）；优先级（priority）；实时优先级（rt_ priority）；计数器（counter）。这四个域（表3-2）就是调度程序选择进程的依据。 policy：调度类型，policy允许的取值有以下几个： n? SCHED_FIFO 先入先出的实时进程 n? SCHED_RR 时间片轮转的实时进程 n? SCHED_OTHER 分时的普通进程 priority：进程的基本优先级，每一个进程都被赋予一个优先级，它包含该进程可运行时间信息，决定counter的初值。 rt_ priority：实时进程的优先级。Linux支持实时进程，且实时进程的优先级高于任何一个非实时进程。 Linux有两类进程，普通进程和实时进程。实时进程的优先级总是高于普通进程，因此，如果有一个实时进程处于就绪状态，该进程总是被选中执行。 普通进程的调度 普通进程 Linux使用动态优先级调度策略。 实时进程的调度 对于实时进程主要是依据进程的实时优先级 rt_ priority来进行调度。 7.1.3 Linux 进程优先级的调整 一个进程的基本优先级在创建时从父进程继承，该基本优先级允许进行修改。修改是在基本优先级的基础上进行升高优先级或降低优先级的调整。调整值（nice）是一个-20～20之间的整数。 若给出一个正的nice 值，优先级降低，给出一个负的nice 值，优先级升高。 0 指定进程的优先级为基本优先级 1～20 指定一个比基本优先级低的进程优先级 -20～-1 指定一个比基本优先级高的进程优先级 7.1.4 进程管理的常用命令和系统调用 1. ps命令 格式： ps ［可选参数］ 功能： 查询正在执行的进程 说明：ps命令能显示正在执行进程的进程号、发出该命令的终端、所使用的CPU时间以及正在执行的命令。 常用选项： -a 显示终端上的所有进程，包括其他用户的进程。 -u 显示进程拥有者、进程启动时间等更详细的信息 -x 显示不是由终端提供的进程信息。 -l 长格式显示。 -w 宽格式显示。 2. kill命令 格式： kill ［进程号］ 功能： 终止正在