进程管理

2017-06-08 本文已影响3人 minlover

虚拟内存的三个结构：mm_struct、vma_struct、页目录/页表

进程是动态创建的 --> 复制 fork / 克隆 clone；最初的进程（0号进程） --> 静态做一个

进程的生命周期：① 进程创建 --> ② 进程执行影加载 --> ③资源分配（包括进程的虚拟内存） --> ④进程调度（分配或回收进程的 CPU） --> 进程终止（CPU 通过中断或时钟中断拿回控制权）

进程间：互斥、同步、通信。

1、进程管理的核心是处理器资源额分配，所以进程管理又称为处理器调度（处理器的分配和回收）。

处理器分配给只等待处理器的程序。

单道程序 --> CPU 按顺序、逐条执行程序中的指令

多道程序 --> 并发、资源共享

Process 进程、Thread 线程 --> 多个线程共用一个进程的资源，一个进程中可以有多个线程。

进程 = 程序 + 数据 + 档案

①进程用于执行程序。创建一个进程必须执行程序。②一个进程可以值运行一个程序，也可在运行期间更换程序；一个程序可被多个进程同时运行。③所有程序都是在进程中执行，包括操作系统。

为进程建立的档案 --> PCB（Process Control Block）进程控制块

Linux --> task_struct ；ucore --> proc_struct

（1）PCB 是进程存在的唯一标识，含有进程的描述信息和控制信息：

① 进程标示，即进程名

pid —— 进程标识符；uid —— 用户标识符；gid —— 用户所属的组标识符。

② 进程状态

Ready —— 就绪状态：具备运行条件，只等待 CPU

Blocked —— 封锁状态（阻塞/等待/挂起/睡眠）：因等待某种资源或事件暂时不能运行

Running —— 运行状态：已获得 CPU，正在执行程序。

③ 资源分配情况：已获得的内存，已打开的文件等

④ 调度关系：优先级 priority、进程类型、时间片 time slice

⑤ 进程现场信息：CPU 现场，包括各种寄存器的值

⑥ 族系关系

⑦ 通信信息：进程间的同步、互斥关系，锁、信号量等

⑧ 各类统计信息

⑨ 安全信息

（2）进程的 PCB 必须驻留在系统内存区中。组织 PCB 的方法有：

① PCB 结构数组 ②PCB 向量表（指针数组）③ PCB 链表（单就绪队列）④ PCB 链表（多就绪队列） ⑤ 其他结构 eg：红黑树

Ucore 中 PCB --> hash 表 hash_list；Ucore 中所有进程的队列 --> proc_list

Linux 原来用过向量表，现在用红黑树

① state ——状态，ucore 定义了四个状态：

Linux 差不多，就是等待状态分了几种。

② mm —— 虚拟内存，课为空

③ context —— 进程上下文，通用寄存器。

④ kstack —— 进程的系统堆栈，连续的2个物理页，8k

⑤ tf —— 中断帧指针，系统堆栈的栈顶

⑥ CR3 —— 页目录，可为 boot_pgdir

⑦ current —— 指向当前运行进程 PCB