[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]linux進(jìn)程編程(已修改)
2025-01-16 19:58 本頁(yè)面
【正文】 Linux進(jìn)程編程 授課老師：張濤 進(jìn)程 P242 在操作系統(tǒng)中，各個(gè)程序之間是并發(fā)執(zhí)行的，共享系統(tǒng)資源。 CPU需要在各個(gè)運(yùn)行的程序之間 來(lái)回地切換 ，這樣的話，要想描述這些并發(fā)活動(dòng)過(guò)程就變得很困難。為此，操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提出了 進(jìn)程 的概念。 什么是進(jìn)程？ P242 A process ＝ a program in execution 一個(gè)進(jìn)程應(yīng)該包括： 程序的代碼； 程序的數(shù)據(jù)； PC中的值，用來(lái)指示下一條將運(yùn)行的指令； 一組通用的 寄存器 的當(dāng)前值， 堆 、 棧 ； 一組系統(tǒng)資源（如打開(kāi)的文件） 總之，進(jìn)程包含了正在運(yùn)行的一個(gè)程序的所有 狀態(tài)信息。 進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 P242 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 P242 ? 在 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法 中，將所有的就緒任務(wù)按照 FCFS （ First Come First Served）原則，排成一個(gè)隊(duì)列； ? 每次調(diào)度時(shí)將處理器分派給隊(duì)首任務(wù)，讓其執(zhí)行 一小段 CPU時(shí)間（ 時(shí)間片 ， time slice）； ? 在一個(gè)時(shí)間片結(jié)束時(shí)，如果任務(wù)還沒(méi)有執(zhí)行完的 話，將發(fā)生時(shí)鐘中斷，在時(shí)鐘中斷中，調(diào)度程序 將暫停當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行，并將其送到就緒隊(duì)列的 末尾，然后執(zhí)行當(dāng)前的隊(duì)首任務(wù)； 開(kāi)始時(shí)，任務(wù) B位于隊(duì)列之首，因此被調(diào)度執(zhí)行。當(dāng) 它的時(shí)間片用完后，就把它送到就緒隊(duì)列的末尾。 同時(shí)，任務(wù) F成為新的隊(duì)首，被調(diào)度運(yùn)行。 搶占調(diào)度方式 P242 任務(wù) 1 任務(wù) 2 任務(wù) 1 優(yōu)先級(jí) 高 低 時(shí)間 任務(wù) 2 任務(wù) 3 表示搶占 表示結(jié)束 實(shí)際上創(chuàng)建進(jìn)程就是給任務(wù)代碼分配一個(gè)任務(wù)控制塊 。 task_struct中有一個(gè)指針指向files_struct結(jié)構(gòu)體 ， 稱為文件描述符表 ， 其中每個(gè)表項(xiàng)包含一個(gè)指向已打開(kāi)的文件的指針 typedef struct os_tcb { OS_STK *OSTCBStkPtr。 struct os_tcb *OSTCBNext。 INT16U ID。 進(jìn)程 ID INT8U OSTCBPrio。 進(jìn)程優(yōu)先級(jí) file struct } OS_TCB。 任務(wù)等待的延遲時(shí)間（節(jié)拍數(shù)） 任務(wù)控制塊 P242 文件描述符表 P242 用戶程序不能直接訪問(wèn)內(nèi)核中的文件描述符表，而只能使用文件描述符表的索引（即 0、 3這些數(shù)字），這些索引就稱為文件描述符（ File Descriptor），用 int型變量保存。當(dāng)調(diào)用 open打開(kāi)一個(gè)文件或創(chuàng)建一個(gè)新文件時(shí)，內(nèi)核分配一個(gè)文件描述符并返回給用戶程序，該文件描述符表項(xiàng)中的指針指向新打開(kāi)的文件。當(dāng)讀寫(xiě)文件時(shí)，用戶程序把文件描述符傳給 read或 write，內(nèi)核根據(jù)文件描述符找到相應(yīng)的表項(xiàng)，再通過(guò)表項(xiàng)中的指針找到相應(yīng)的文件。 進(jìn)程與進(jìn)程 ID P245 ? 程序被執(zhí)行的實(shí)例被稱為進(jìn)程，進(jìn)程空間包括（代碼空間、數(shù)據(jù)空間、運(yùn)行的堆棧空間）存在與內(nèi)存中。 ? 程序是靜態(tài)的，存放在硬盤(pán)上，是永久的。進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，是暫時(shí)的，有其生命周期的。 ? 操作系統(tǒng)為其分配好進(jìn)程的空間時(shí)，從 main函數(shù)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)標(biāo)志著進(jìn)程的開(kāi)始，當(dāng)調(diào)用 exit函數(shù)退出時(shí)標(biāo)志著進(jìn)程的結(jié)束。 ? 每個(gè) LINUX進(jìn)程都有一個(gè)唯一的 ID，進(jìn)程 ID總是一個(gè)非負(fù)數(shù)。 ? getpid() getppid() ? 進(jìn)程的控制： fork、 exec、 waitpid。 ? 用戶 ID ?
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