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为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在CPU上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行,这种行为叫进程切换(process switch),任务切换(task switch)或上下文切换(context switch).个人习惯将之称为context switch,因为context这个单词能够比较准确的形容进程运行的环境. 一,进程在内核态的context 每一个进程都有它自己的内核态上下文.Linux把两个不同的数据结构紧凑的存放在一个单独为进程分配的存储区域内:一个是与进程描述符相关…
转自:http://blog.csdn.net/laoliu_lcl/article/details/39972459 进程上下文和中断上下文是操作系统中很重要的两个概念,这两个概念在操作系统课程中不断被提及,是最经常接触.看上去很懂但又说不清楚到底怎么回事.造成这种局面的原因,可能是原来接触到的操作系统课程的教学总停留在一种浅层次的理论层面上,没有深入去研究. 处理器总处于以下状态中的一种: 1.内核态,运行于进程上下文,内核代表进程运行于内核空间: 2.内核态,运行于中断上下文,内核代表硬件…
參考: http://www.embedu.org/Column/Column240.htm http://www.cnblogs.com/Anker/p/3269106.html 首先明白一个概念:中断上下文和中断处理的上下半部是天壤之别的一对概念. 用户空间与内核空间 有了用户空间和内核空间,整个linux内部结构能够分为三部分,从最底层到最上层依次是:硬件-->内核空间-->用户空间. 例如以下图所看到的: 须要注意的细节问题: (1) 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间…
内核空间和用户空间是操作系统理论的基础之一,即内核功能模块运行在内核空间,而应用程序运行在用户空间.现代的CPU都具有不同的操作模式,代表不同的 级别,不同的级别具有不同的功能,在较低的级别中将禁止某些操作.Linux系统设计时利用了这种硬件特性,使用了两个级别,最高级别和最低级别,内核运 行在最高级别(内核态),这个级别可以进行所有操作,而应用程序运行在较低级别(用户态),在这个级别,处理器控制着对硬件的直接访问以及对内存的非授权 访问.内核态和用户态有自己的内存映射,即自己的地址空间. 正是…
一  关于进程的补充 进程调度的时机 中断处理过程(包括时钟中断.I/O中断.系统调用和异常)中,直接调用schedule(),或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule(): 内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换,也可以在中断处理过程中进行调度,也就是说内核线程作为一类的特殊的进程可以主动调度,也可以被动调度: 用户态进程无法实现主动调度,仅能通过陷入内核态后的某个时机点进行调度,即在中断处理过程中进行调度. 进程的切换 为了控制进程的执行,内核必须有…
转载博文: http://www.linuxdiyf.com/linux/11234.html 1.内核是怎样实现其管理的职能? 以前在学校时一直不能理解内核是怎么做管理?比如内核如何知道在什么时候对各个进程做调度,又在什么时候知道缺页从而执行内存比如内核如何知道在什么时候对各个进程做调度,又在什么时候知道缺页从而执行内存管理的代码,内核为什么在会需要它管理的时候被唤醒,进程在用户态跑的好好的,又是谁唤醒内核转入核心态去check一下?内核管理职能的实现一方面可以是通过中断触发,这些中断包括系统…
韩玉琪 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.进程切换的关键代码 操作系统原理中介绍了大量进程调度算法,这些算法从实现的角度看仅仅是从运行队列中选择一个新进程,选择的过程中运用了不同的策略而已. 对于理解操作系统的工作机制,反而是进程的调度时机与进程的切换机制更为关键. 1. 进程的调度时机 不同类型的进程有不同的调度需求 (1)第一种分类: I/O-bound 频…
Linux内核同步机制之(一):原子操作 http://www.wowotech.net/linux_kenrel/atomic.html 一.源由 我们的程序逻辑经常遇到这样的操作序列: 1.读一个位于memory中的变量的值到寄存器中 2.修改该变量的值(也就是修改寄存器中的值) 3.将寄存器中的数值写回memory中的变量值 如果这个操作序列是串行化的操作(在一个thread中串行执行),那么一切OK,然而,世界总是不能如你所愿.在多CPU体系结构中,运行在两个CPU上的两个内核控制路径同…
http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7376424 Linux内核同步控制方法有很多,信号量.锁.原子量.RCU等等,不同的实现方法应用于不同的环境来提高操作系统效率.首先,看看我们最熟悉的两种机制——信号量.锁. 一.信号量 首先还是看看内核中是怎么实现的,内核中用struct semaphore数据结构表示信号量(<linux/semphone.h>中): struct semaphore { spinlock_t      lock;…
1.   并发技术 由于需要页高速缓存是全局的,各进程不停的访问,必须要考虑其并发性能,单纯的对一棵树使用锁导致的大量争用是不能满足速度需要的,Linux中是在遍历树的时候采用一种RCU技术,来实现同步并发. RCU(Read-Copy Update),是一种保证读该radix tree的时候,可以不要管insert/delete操作,即不需使用锁.从内核代码来看,lookup操作的时候,读一个节点的时候,采用类似于 node = rcu_dereference(*slot); 的调用.Inse…