計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第九章-wenkub.com
2025-05-10 22:30 本頁(yè)面
【正文】 一組特殊的系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)級(jí)的任務(wù) ： 例如 ， 控制活動(dòng)進(jìn)程的數(shù)目或維護(hù)空閑內(nèi)存空間 。 它支持傳統(tǒng) UNIX文件的語(yǔ)義及一些高級(jí)特性 ， 在性能和健壯性方面都表現(xiàn)不錯(cuò) 。 VFS操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 1） struct super_operations結(jié)構(gòu) 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 VFS中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 1） 超級(jí)塊 （ super_block） ： 存儲(chǔ)已安裝文件系統(tǒng)的信息 ， 通常對(duì)應(yīng)磁盤文件系統(tǒng)的文件系統(tǒng)控制塊 。 /*指向所屬的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針 */ struct super_operations *s_op。 /*將所有的超級(jí)塊鏈接起來(lái) */ kdev_t s_dev。VFS是內(nèi)核軟件層 。 如果有一個(gè)請(qǐng)求 （ request） 被加在一個(gè)空的請(qǐng)求隊(duì)列上 ， 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的請(qǐng)求函數(shù)將立即被調(diào)用來(lái)處理這個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列 。 每一個(gè) request數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代表一個(gè)數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)的讀寫請(qǐng)求 ， 都含有一個(gè)指向一個(gè)或多個(gè) buffer_head的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針 。 （ 3） 驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備的接口 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外設(shè)的接口與 DDI/DKI規(guī)范相似 ， 可分為如下三部分： （ 1） 驅(qū)動(dòng)程序與系統(tǒng)引導(dǎo)的接口 。 設(shè)備服務(wù)子程序包含了所有 與 設(shè) 備 相 關(guān) 的 代 碼 。 （ 3） 字符設(shè)備有終端 、 打印機(jī) 、 鼠標(biāo) 、 聲卡和內(nèi)存等；塊設(shè)備有軟盤 、 硬盤 、 光盤和其他可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備等 。 這些任務(wù)按照包含在段中的數(shù)據(jù)的敏感性及任務(wù)中不同部分的程序 ， 按可信任的程度進(jìn)行分區(qū) 。 Linux使用了四級(jí)保護(hù)機(jī)制： 0級(jí)供操作系統(tǒng)內(nèi)核使用； 1級(jí)供系統(tǒng)調(diào)用使用； 2級(jí)供共享庫(kù)用； 3級(jí)供應(yīng)用程序使用 。標(biāo)準(zhǔn) Linux的虛擬頁(yè)表應(yīng)為三級(jí)頁(yè)表 ， 依次為頁(yè)目表（ PGD， Page Directory） 、 中間頁(yè)表 （ PMD： Page Middle Directory） 和頁(yè)表 （ PTE： Page Table） 。 進(jìn)程需要空間時(shí)并不開(kāi)始分配物理內(nèi)存 ，而是分配一塊虛擬空間 ， 直到真正需要對(duì)物理內(nèi)存進(jìn)行操作時(shí)才通過(guò)請(qǐng)求調(diào)入頁(yè)面機(jī)制分配物理內(nèi)存 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 Linux中表示消息的結(jié)構(gòu)中含有指向下一條 消息的指針 msg_next， 每個(gè)消息隊(duì)列均為一個(gè) 單向鏈表。 /*資源創(chuàng)建者的有效標(biāo)識(shí) */ ushort cgid。 struct ipc_perm { key_t key。 如果存在待處理信號(hào)且該信號(hào)沒(méi)有被進(jìn)程阻塞 ，則在運(yùn)行相應(yīng)的信號(hào)處理函數(shù)前 ， 要把信號(hào)在進(jìn)程中注銷 。 l 信號(hào)在目標(biāo)進(jìn)程中注冊(cè) 。 有名管道的特點(diǎn)是： 不同于管道之處在于它提供一個(gè)路徑名與之關(guān)聯(lián) 。 管道只能用于父子進(jìn)程或者兄弟進(jìn)程之間 (具有親緣關(guān)系的進(jìn)程 )的通信 。 這種切換方式是可以預(yù)見(jiàn)的 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 Linux調(diào)度算法 Linux的進(jìn)程控制塊 PCB（ task_struct） 中有四個(gè)成員： policy、 priority、 rt_priority和 counter， 其中 unsigned long policy的值表示不同類型進(jìn)程的調(diào)度策略 ， 其取值范圍為： l SCHED_OTHER（ 值為 0） ： 對(duì)應(yīng)普通進(jìn)程優(yōu)先級(jí)輪轉(zhuǎn)法 (round robin)； l SCHED_FIFO（ 值為 1） ： 對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)進(jìn)程先來(lái)先服務(wù)算法； l SCHED_RR（ 值為 2） ： 對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)輪轉(zhuǎn)算法 。 （ 3） 正在執(zhí)行的進(jìn)程所分配的時(shí)間片用完 。 但是 ，一旦進(jìn)程切換到核心態(tài)運(yùn)行 ， 就不受以上限制而一直運(yùn)行下 去 ， 直至又回到用戶態(tài)前才會(huì)發(fā)生進(jìn)程調(diào)度 。 exit_notify( )函數(shù)的工作主要是：將進(jìn)程的狀態(tài)改成僵死狀態(tài)；通知父進(jìn)程料理后事；將退出進(jìn)程從目錄樹(shù)中刪除 。 進(jìn)程撤銷時(shí) ， 一方面要回收進(jìn)程所占的資源 ， 同時(shí)也要通知其父進(jìn)程 。 進(jìn)程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)制后 ， 若想執(zhí)行與父進(jìn)程不同的代碼 ， 如執(zhí)行某一個(gè)可執(zhí)行文件 ， 那就要放棄父進(jìn)程的正文代碼段 ， 形成自己的執(zhí)行代碼段 ， 該工作由系統(tǒng)調(diào)用 execve( )來(lái)完成 。 如果 fork( )執(zhí)行成功 ， 當(dāng)前進(jìn)程就擁有了一個(gè)子進(jìn)程 。 init進(jìn)程啟動(dòng)后系統(tǒng)進(jìn)人空閑等待狀態(tài) 。 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操作系統(tǒng) 二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)本科教育 Linux的進(jìn)程共有六種狀態(tài) （ 1） 可運(yùn)行狀態(tài) (TASK_RUNNING) （ 2） 可中斷阻塞狀態(tài) (TASK_INTERRUPTIBLE) （ 3） 不可中斷阻塞狀態(tài) (TASK_UNINTERRUPTIBLE （ 4） 僵死狀態(tài) (TASK_ZOMBIE) （ 5） 暫停狀態(tài) (TASK_STOPPED) （ 6） 交換狀態(tài) (TASK_SWAPPING) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系 統(tǒng) 操 作 系
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