linux核心系列之程式管理(轉)

linux核心系列之程式管理(轉)[@more@]　　程式概念：程式執行起來稱之為程式。程式使用task_struct來表示自身資訊。pid，各種連結串列，狀態，核心棧SP，地址空間分配、檔案描述符、及其他各種資源分配情況、時間片、程式統計資訊等。

　　核心態和使用者態：保護模式下，程式執行狀態分為使用者態和核心態。程式的地址空間一共有4G（32bitsOS），最高的1G為各程式共享的核心資料對映。使用者態程式只能訪問使用者地址空間資料（小於3G），核心態程式可以訪問所有地址空間。程式使用段頁管理虛擬記憶體，GDT中對應核心段的基址（0）與使用者段的基址（3G）不同。根據段描述符（CS，DS）的值判斷該程式是核心態或使用者態程式。使用者態程式只能訪問程式自己的地址空間，使用使用者態堆疊；核心態程式可以訪問核心堆疊（與task_struct在同一物理頁），同時也可以訪問使用者態堆疊。

　　程式狀態的切換：從使用者態到核心態的轉換稱為切換。引起的原因有系統呼叫和中斷。系統呼叫戶中斷產生時，頁表切換為新程式的頁表，CS/SP切換為核心態段選擇符，IP切換為系統呼叫的目標地址，透過iRet指令切換。

　　程式切換：根據排程演算法，當從中斷或系統呼叫返回時，如果程式的時間片用盡，會發生程式切換。新選中的程式佔領CPU，CS,mm和SS棧更換為新程式的環境。需要說明，在核心態執行的程式不能被切換出去，進城切換的時機只能是當前程式從核心態轉到使用者態的時候（例如中斷和系統呼叫）

　　訊號：signal的資訊儲存在task_struct中，傳送訊號(kill)會更新目標程式的task_struct，但是隻有在從核心態返回使用者態時，才對程式的訊號佇列進行檢查並進行處理。

　　程式關係：根據父子關係，程式狀態等程式排入到各種連結串列中。0號程式是init程式，是所有孤兒程式的父程式

　　程式間通訊：訊號-直接修改task_struct；檔案對映-線性地址對映同樣的物理頁面；pipe：管道檔案系統，透過檔案系統API進入核心；系統V共享記憶體，訊號燈，訊息佇列：核心資料結構