摘要:随着计算机开发以及教学工作的深入,大家也不可避免的要接触到基于Linux内核的各种操作系统。如何迈入Linux的大门,并充分利用Linux开源、灵活等特性呢?解读内核源码无疑是理解并掌握linux的关键。本篇文章,主要是对Linux内核进程管理部分进行笼统的解读,帮助读者快速掌握Linux进程管理的主线,对读者的理解起到抛砖引玉的作用。
关键词:Linux2.6;内核代码;进程管理
一
Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统内核。它是一个用C语言写成,符合POSIX标准的类Unix操作系统。Linux最早是由芬兰黑客 Linus Torvalds为尝试在英特尔x86架构上提供自由免费的类Unix操作系统而开发的。技术上说Linux是一个内核。“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统,或是GNU/Linux。
Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。一般地,可以从Linux内核版本号来区分系统是否是Linux稳定版还是测试版。以版本2.4.0为例,2代表主版本号,4代表次版本号,0代表改动较小的末版本号。在版本号中,序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本,如2.2.5,而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入,是个不一定很稳定的测试版本,如2.3.1。这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号,而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。本文是针对2.4.0版本内核进行分析。有于篇幅有限阅读前需要读者自行下载相应内核源码。
Linux内核可分为三类,即硬件(异常)中断处理文件,系统调用服务文件,及通用功能文件。其中通用类程序包括以下五种:sched.c、mktime.c、panic.c、printk.c、vsprintf.c。这其中的sched.c程序是内核的核心调度程序,主要用作切换进程或改变进程执行状态。schedule.c下有linux内核调用最频繁的三个函数,分别是:schedule()、sleep_on()、wakeup()
二
schedule()函数首先对所有进程进行检测,唤醒任何一个已经得到信号的任务。主要是任务数组中的每个进程,检测其报警定时值alarm。若alarmnr_active
+ expired->nr_active
ii.prio_array_t *active, *expired, arrays[2];// 两个子队列
就绪队列根据时间片是否被用完分为了active队列和expired队列。queue是指定优先级进程list的指针,如queue[i]就是priority为 i 的进程的指针。bitmap是一张优先级的位图,或者可以说的位数组,每一位代表了一个优先级(类似uC/OS-II)。
MAX_PRIO指的是优先级的数量.
(8) 还有两个重要函数:sleep_on()、wakeup()分别用于自动进入睡眠,及唤醒进程,较schedule()难理解,由于篇幅有限,不再赘述。
以上是对Linux 2.4.0版本内核源码进程管理部分的概括分析,主要用来为Linux源码解读做一个引导,起到抛砖引玉的作用。但是由于时间,篇幅等种种原因,无法将全部函数调用以及相关代码一一呈现在读者面前,还望见谅。
参考文献:
[1] 范剑英; 吴岩; 贾佳; 周杨; 王长劲; 吴英.Linux2.6内核实时性分析与改进方案 [J].哈尔滨理工大学学报,2008,(1).
[2] 彭雪莲.LINUX2.6内核进程调度策略分析[J].大众科技,2008,(5).
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