Linux內核結構與進程管理二

1、Linux內核結構與進程管理二Linux 內核結構與進程管理nLinux系統(tǒng)結構Linux kernel: 開放源代碼的linux操作系統(tǒng)內核，目前版本為2.6Linux內核組成1. 進程調度程序（ S C H E D）負責控制進程訪問C P U。保證進程能夠公平地訪問C P U，同時保證內核可以準時執(zhí)行一些必需的硬件操作。2. 內核管理程序（ M M）使多個進程可以安全地共享機器的主存系統(tǒng)，并支持虛擬內存。3. 虛擬文件系統(tǒng)（ V F S）。通過提供一個所有設備的公共文件接口， V F S抽象了不同硬件設備的細節(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)絡接口（

2、 N E T）提供對許多建網(wǎng)標準和網(wǎng)絡硬件的訪問。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（調用依賴模塊中相應的函數(shù)），所以說這些子系統(tǒng)雖然實現(xiàn)的功能相對獨立，但存在著較強的依賴性（調用依賴模塊中相應的函數(shù)），所以說linuxlinux內核是單塊結構內核是單塊結構（monolithicmonolithic）的，而）的，而windowswindows體系結構是微內核體系結構是微內核(microkernel)(microkernel)的。的。 Linux啟動流程從BIOS到KERNEL MBRKERNELK

3、ERNEL自解壓內核初始化內核啟動（start_kernel函數(shù)，在linux內核源代碼樹的/usr/src/linux/init/main.c中） 2. 內核啟動：創(chuàng)建1進程并執(zhí)行，由它創(chuàng)建若干內核線程（kernel 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)行相應的腳本進行系統(tǒng)初始化，如設置鍵盤、字體，裝載模塊，設置網(wǎng)絡等 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

4、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），init根據(jù)運行級別啟動相關的服務（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 4：保留，5：運行xdm（X window）以圖形界面方式登錄1. 6：reboot Linux中用戶登陸流程linux進程的四要素進程的四要素n程序nPCB n地址空間 n系統(tǒng)堆棧空間 PCB：進程創(chuàng)建時內核為其分配

5、的一個核心數(shù)據(jù)結構，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?？臻g約占7200字節(jié)。2.2 內核中l(wèi)inux進程個數(shù)有最大值限制（4092）。但2.4以后，系統(tǒng)中的進程個數(shù)受限于系統(tǒng)的物理內存數(shù)，即限定所有進程的PCB及系統(tǒng)堆棧（8K）占用的空間1/2的物理內存總和。例64M內存：進程數(shù)64M/2/8K=4K PCB中的重要信息n身份信息：pid,uid,gid,euid,egid等； n狀態(tài)信息：running, interruptible, non-interruptible, stopped, zom

6、bie n調度信息：policy, priority, rt_priorty, need_resched npolicy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nIPC信息：如定義對某些信號的處理等 n家族信息：父進程、兄弟進程、子進程信息 n時鐘和定時信息 n文件系統(tǒng) n存儲管理 進程的創(chuàng)建n進程創(chuàng)建：fork , clone, vforkn父子進程共享資源的形式na.不共享（fork時缺省）nb.部分共享nc.完全共享（線程）#include #include int myvar=0;int myvar=0;void mainvoid main三三 int pid; int pid; pid = fork pid = fork三三; /system call; /system call if (pid 0 ) /error occurred if (pid 1000）n分時進程： weight = counter + 20 nice （1000）n 其中：rt_p