进程调度 调度程序负责决定将哪个进程投入运行,何时运行以及运行多长时间. 调度程序没有太复杂的原理,最大限度地利用处理器时间的原则是,只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行. 一.多任务 多任务系统可以划分为两类:非抢占式多任务和抢占式多任务. Linux提供了抢占式的多任务模式,在此模式下,有调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行,以便其他进程能够得到执行机会. 这个强制挂起的动作就叫抢占.进程在被抢占之前,能够运行的时间是预先设置好的,叫进程的时间片. 二.Linux 的进程调度…

最近太忙,居然过了2个月才更新第十四章.... 主要内容: 块设备简介 内核访问块设备的方法 内核I/O调度程序 1. 块设备简介 I/O设备主要有2类: 字符设备:只能顺序读写设备中的内容,比如 串口设备,键盘 块设备:能够随机读写设备中的内容,比如 硬盘,U盘 字符设备由于只能顺序访问,所以应用场景也不多,这篇文章主要讨论块设备. 块设备是随机访问的,所以块设备在不同的应用场景中存在很大的优化空间. 块设备中最重要的一个概念就是块设备的最小寻址单元. 块设备的最小寻址单元就是扇区,扇区的大小…

系统调用 内核提供了用户进程和内核交互的接口,使得应用程序可以受限制的访问硬件设备. 提供这些接口主要是为了保证系统稳定可靠,避免应用程序恣意妄行. 一.内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加中间才能.作用有三: 为用户空间提供一种硬件的抽象接口.无需理会物理结构是怎么样的. 系统调用保证了系统的稳定和安全.内核可以有选择的对其访问进行控制. 每个进程都运行在虚拟系统中,用户空间和系统的其余部分提供这样一层公共接口. 二.API.POSIX和C库 API:应用程序不需要访问内核,编程…

一.通用文件系统接口 Linux通过虚拟文件系统,使得用户可以直接使用open().read().write()访问文件系统,这种协作性和泛型存取成为可能. 不管文件系统是什么,也不管文件系统位于何种介质,采用策略是统一的. 二.文件系统抽象层 为了支持多文件系统,VFS提供了一个通用文件系统模型, 囊括了任何文件系统的常用功能集和行为. 用户空间的write()将调用VFS的sys_write(),然后调用文件系统中文件系统的写方法,最后写进物理介质中去. 三.Unix文件系统 Unix使用了…

内核数据结构 Linux内核实现了这些通用数据结构,而且提倡大家在开发时重用. 内核开发者应该尽可能地使用这些数据结构,而不要自作主张的山寨方法. 通用的数据结构有以下几种:链表.队列.映射和二叉树 一.链表 1.1 单向链表和双向链表 链表是Linux中最简单.最普通的数据结构. 最简单的数据结构表示一个链表: /* 一个链表中的一个元素 */ struct list_element { void *data; /* 有效数据 */ struct list_element *next; /*…

时间管理在内核中占用非常重要的地位,内核中有大量的函数都需要基于时间驱动的,内核对相对时间和绝对时间都非常需要. 一.内核中的时间概念 内核必须在硬件的帮助下才能计算和管理时间,系统定时器以某种频率自行触发(击中hitting或者射中popping)时钟中断,该频率可以通过编程预定,称作节拍率. 因为预编的节拍率对内核来说是可知的,所以内核知道连续两次时钟中断的间隔时间,这个间隔时间称为节拍(tick),它等于节拍率分之一. 下面是利用时间中断周期执行的工作: 更新系统运行时间 更新实际时间 在…

中断和中断处理 处理器的速度跟外围硬件设备的速度往往不再一个数量级上,因此,如果内核采取让处理器向硬件发出一个请求. 然后专门等待回应的办法,如果专门等待回应,明显太慢.所以等待期间可以处理其他事务,等待完成了请求操作后,再回来进行处理. 所以内核提供了一种机制,让内核在需要的时候再向内核发出信号.这就是中断机制. 一.中断 硬件中断可以随时产生,因此,内核随时可能因为新到来的中断而被打断. 不同的设备对应的中断不同,而每个中断都通过一个唯一的数字标志. 这些中断值通常被称为中断请求(IRQ)线…

进程管理 进程:处于执行期的程序. 线程:在进程中活动的对象 虚拟机制 虚拟处理器:多个进程分享一个处理器 虚拟内存:多个线程共享虚拟内存 一.进程描述符和任务结构 进程存放在双向循环链表中(队列),链表中的项为task_struct,称为进程描述符.在头文件<linux/sched.h>中. struct task_struct { volatile long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */ void *stack;…

<Linux内核设计与实现>课本第十八章自学笔记 By20135203齐岳 通过打印来调试 printk()是内核提供的格式化打印函数,除了和C库提供的printf()函数功能相同外还有一些资深的特殊功能 健壮性 在任何时候内核的任何地方都能调用printk()函数,只有在终端还未初始化的时候不能调用. 在中断上下文和进程上下文中被调用 在任何持有锁时被调用 在多处理器上同时被调用,并且不必使用锁. 解决办法是提供一个变体函数early _ printk(),但这种办法在某些硬件体系结构上无法…

Linux内核设计与实现  读书笔记: http://www.cnblogs.com/wang_yb/tag/linux-kernel/ <深入理解LINUX内存管理> http://blog.csdn.net/yrj/article/category/718110 Linux内存管理和性能学习笔记(一) :内存测量与堆内存  第一篇 内存的测量 2.1. 系统当前可用内存 # cat /proc/meminfoMemTotal:        8063544 kBMemFree:      …