1、Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)與進(jìn)程管理二Linux 內(nèi)核結(jié)構(gòu)與進(jìn)程管理nLinux系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Linux kernel: 開放源代碼的linux操作系統(tǒng)內(nèi)核，目前版本為2.6Linux內(nèi)核組成1. 進(jìn)程調(diào)度程序（ S C H E D）負(fù)責(zé)控制進(jìn)程訪問C P U。保證進(jìn)程能夠公平地訪問C P U，同時(shí)保證內(nèi)核可以準(zhǔn)時(shí)執(zhí)行一些必需的硬件操作。2. 內(nèi)核管理程序（ M M）使多個(gè)進(jìn)程可以安全地共享機(jī)器的主存系統(tǒng)，并支持虛擬內(nèi)存。3. 虛擬文件系統(tǒng)（ V F S）。通過提供一個(gè)所有設(shè)備的公共文件接口， V F S抽象了不同硬件設(shè)備的細(xì)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(luò)接口（

2、 N E T）提供對許多建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)硬件的訪問。5. 進(jìn)程間通信（ I P C）子系統(tǒng)為進(jìn)程與進(jìn)程之間的通信提供了一些機(jī)制。 這些子系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)的功能相對獨(dú)立，但存在著較強(qiáng)的依賴性（調(diào)用依賴模塊中相應(yīng)的函數(shù)），所以說這些子系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)的功能相對獨(dú)立，但存在著較強(qiáng)的依賴性（調(diào)用依賴模塊中相應(yīng)的函數(shù)），所以說linuxlinux內(nèi)核是單塊結(jié)構(gòu)內(nèi)核是單塊結(jié)構(gòu)（monolithicmonolithic）的，而）的，而windowswindows體系結(jié)構(gòu)是微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)是微內(nèi)核(microkernel)(microkernel)的。的。 Linux啟動(dòng)流程從BIOS到KERNEL MBRKERNELK

3、ERNEL自解壓內(nèi)核初始化內(nèi)核啟動(dòng)（start_kernel函數(shù)，在linux內(nèi)核源代碼樹的/usr/src/linux/init/main.c中） 2. 內(nèi)核啟動(dòng)：創(chuàng)建1進(jìn)程并執(zhí)行，由它創(chuàng)建若干內(nèi)核線程（kernel thread），然后裝入并執(zhí)行程序/sbin/init（變成一個(gè)用戶進(jìn)程）。此后，init根據(jù)/etc/inittab配置文件來執(zhí)行相應(yīng)的腳本進(jìn)行系統(tǒng)初始化，如設(shè)置鍵盤、字體，裝載模塊，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)等 對于Redhat來說，執(zhí)行的順序?yàn)椋?/etc/rc.d/rc.sysinit # 由init執(zhí)行的第一個(gè)腳本 /etc/rc.d/rc $RUNLEVEL # $RUNLEVEL為

4、缺省的運(yùn)行模式 /etc/rc.d/rc.local #運(yùn)行模式2、3、5時(shí)會(huì)運(yùn)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(yùn)行級(jí)別（RUNLEVEL），init根據(jù)運(yùn)行級(jí)別啟動(dòng)相關(guān)的服務(wù)（一些后臺(tái)進(jìn)程），實(shí)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(dòng)NFS服務(wù) 4：保留，5：運(yùn)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(jìn)程的四要素進(jìn)程的四要素n程序nPCB n地址空間 n系統(tǒng)堆棧空間 PCB：進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)內(nèi)核為其分配

5、的一個(gè)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)程自身不能直接存取。系統(tǒng)堆?？臻g：進(jìn)程運(yùn)行在核心態(tài)時(shí)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(nèi)核中l(wèi)inux進(jìn)程個(gè)數(shù)有最大值限制（4092）。但2.4以后，系統(tǒng)中的進(jìn)程個(gè)數(shù)受限于系統(tǒng)的物理內(nèi)存數(shù)，即限定所有進(jìn)程的PCB及系統(tǒng)堆棧（8K）占用的空間1/2的物理內(nèi)存總和。例64M內(nèi)存：進(jìn)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(diào)度信息：policy, priority, rt_priorty, need_resched npolicy即進(jìn)程的類別，分SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_OTHER三種，前兩種為實(shí)時(shí)進(jìn)程，后一種為非實(shí)時(shí)進(jìn)程nIPC信息：如定義對某些信號(hào)的處理等 n家族信息：父進(jìn)程、兄弟進(jìn)程、子進(jìn)程信息 n時(shí)鐘和定時(shí)信息 n文件系統(tǒng) n存儲(chǔ)管理 進(jìn)程的創(chuàng)建n進(jìn)程創(chuàng)建：fork , clone, vforkn父子進(jìn)程共享資源的形式na.不共享（fork時(shí)缺?。﹏b.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(shí)進(jìn)程： weight = counter + 20 nice （1000）n 其中：rt_p