linux程式管理子系統簡要分析

Linux程式管理：

程式與程式：

程式：存放在磁碟上的一系列程式碼和資料的可執行映像，是一個靜止的實體。

程式：是一個執行中的程式，它是動態的實體

程式四要素：

1. 有一段程式供其執行，這段程式不一定是某個程式所專有，可以與其他程式共用

2. 有程式專用的核心空間堆疊

3. 在核心中有一個task_struct資料結構，即通常所說的“程式控制塊”。有了這個資料結構，程式才能成為核心排程的一個的一個基本單位接收核心的排程。

4. 有獨立的使用者空間

Linux程式狀態

1. TASK_RUNNING

程式正在被CPU執行，或者已經準備就緒，隨時可以執行，當一個程式剛被建立時，就處於TASK_RUNNING狀態。

2. TASK_INTERRUPTIBLE

處於等待中的程式，待等待條件為真時被喚醒，也可以被訊號或者中斷喚醒。

3. TASK_UNINTERRUPTIBLE

處於等待中的執行緒，待資源有效時喚醒，但不可以由其它程式通過訊號或中斷喚醒。

4. TASK_KILLABLE

Linux2.6新引入的程式睡眠狀態，原理類似於TASK_UNINTERRUPTIBLE，但是可以被致命訊號SIGKILL喚醒。

5. TASK_TRACED

正處於被除錯狀態的程式

6. TASK_DEAD

程式退出時（呼叫do_exit）所處的狀態

Linux程式描述

在Linux核心程式碼中，執行緒、程式都使用結構task_struct(sched.h)來表示，它包含了大量描述程式/執行緒的資訊，其中比較重要的有：

pid_t pid;//程式號

long state;//程式狀態

int prio;//程式優先順序

Linux程式排程：

排程的概念：從就緒的程式中選出最合適的一個來執行。

1. 排程策略

SCHED_NORMAL(SCHED_OTHER):普通的分時程式

SCHED_FIFO:先入先出的實時程式

SCHED_RR:時間片輪轉的實時程式

SCHED_BATCH:批處理程式

SCHED_IDLE:只在系統空閒時才能夠被排程執行的程式

2. 排程時機

什麼時候發生排程？即shedule（）函式什麼時候被呼叫。

排程時機----主動式

在核心中直接呼叫schedule().當程式需要等待資源等而暫時停止執行時，會把自己的狀態置於掛起（睡眠），並主動請求排程，讓出CPU。

範例：

1. current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;

2. schedule();

排程時機---被動式

被動式排程又名：搶佔式排程。分為：使用者態搶佔和核心態搶佔。

使用者態搶佔：

核心態搶佔：

排程時機---搶佔計數

3. 排程步驟

Schedule函式工作流程如下：

1>. 清理當前執行中的程式

2>.選擇下一個要執行的程式

3>.設定新程式的執行環境

4>.程式上下文切換