操作系统 - Linux进程实现的内部结构

在进程描述符中进入几个字段来表示进程之间的父子关系和兄弟关系。

图3-4显示了一组进程间的亲属关系。

表3-4:建立非亲属关系的进程描述符字段

在某些情况下,内核必须能从进程的PID到处对应的进程描述符指针,顺序扫描进程链表并检查进程描述符的pid字段是可行但相当低效的。为了加速查找,引入了4个散列表。需要4个散列表是因为进程描述符包含了表示不同类型PID的字段,而且每种类型PID需要它自己的散列表。

散列函数并不能总能确保PID与表的索引一一对应。两个不同的PID散列(hash)到相同的表索引称为冲突(colliding)。Linux利用链表来处理冲突的PID:每一个表项是由冲突的进程描述符组成的双向链表。图3-5显示了具有两个链表的PID散列表。进程号(PID)为2890和29384的两个进程散列到这个表的第200个元素,而进程号(PID) 为29385的进程散列到这个表的第1466个元素。

具有链表的散列法比从PID到表索引的线性转换更优越。

PID散列表最主要的数据结构是4个PID结构的数组,它在进程描述符的pid字段,表3-6显示了pid结构的字段。

图3-6给出了PIDTYPE_TGID类型散列表的例子。pid_hash数组的第二个元素存放散列表的地址,也就是hlist_head结构的数组表示链表的头。散列表第71项为起点行程的链表中,有两个PID号为246和4351的进程描述符(双箭头线表示一对向前和向后的指针)。PID的值存放在pid结构的nr字段中,而pid结构在进程描述符中,(顺便提一下,由于进程组的号和它的首创者的PID相同,因此这些PID值也存在进程描述符PID字段中。)我们考虑线程组4351的PID链表:散列表中的进程描述符的pid_list字段中存放链表的头,同时每个PID链表中指向前一个元素和后一个元素的指针也存放每个链表元素的pid_list字段中。

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。

时间: 2024-07-30 08:46:58

操作系统 - Linux进程实现的内部结构的相关文章

深入理解Linux操作系统守护进程的意义

Linux服务器在启动时需要启动很多系统服务,它们向本地和网络用户提供了Linux的系统功能接口,直接面向应用程序和用户.提供这些服务的程序是由运行在后台的守护进程(daemons)来执行的.守护进程是生存期长的一种进程.它们独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件.他们常常在系统引导装入时启动,在系统关闭时终止.linux系统有很多守护进程,大多数服务器都是用守护进程实现的.同时,守护进程完成许多系统任务,比如,作业规划进程crond.打印进程lqd等.有些书籍和资料也把

关于linux操作系统中进程相关问题的学习笔记

关于linux操作系统中进程相关问题的学习笔记 1.摘要   进程的经典定义是一个执行中程序的实例.系统中的每个程序都运行在某个进程的上下文中(contest)中.上下文是由程序运行正确运行所需的状态组成的.这个状态包括存放在内存中的程序的代码和数据,它的栈.通用目的寄存器的内容.程序计数器.环境变量以及打开文件描述符合的集合.在本次学习笔记中,我是以linux为例,学习了以下三个方面的知识:操作系统如何组织进程.进程状态如何转换以及进程是如何调度的.在最后我还谈了下自己对操作系统进程模型的一些

Linux进程的睡眠和唤醒

1   Linux进程的睡眠和唤醒 在Linux中,仅等待CPU时间的进程称为就绪进程,它们被放置在一个运行队列中,一个就绪进程的状态标志位为TASK_RUNNING.一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux内核的调度器会剥夺这个进程对CPU的控制权,并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行. 当然,一个进程也可以主动释放CPU的控制权.函数schedule()是一个调度函数,它可以被一个进程主动调用,从而调度其它进程占用CPU.一旦这个主动放弃CPU的进程被重新调度占用CPU,那么它将从

Linux进程上下文切换过程context_switch详解--Linux进程的管理与调度(二十一)【转】

转自:http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51872659 版权声明:本文为博主原创文章 && 转载请著名出处 @ http://blog.csdn.net/gatieme 目录(?)[-] 前景回顾 1 Linux的调度器组成 2 调度工作 进程上下文 1 进程上下文的概念 2 上下文切换 context_switch进程上下文切换 1 context_switch完全注释 2 prepare_arch_switch切换前的准备工作

Linux进程环境

1.进程是什么 正在运行的程序,就是进程,进程是动态的,程序是静态的:进程在执行过程中具有状态的变化. 进程具有三个不同的状态 : 运行.就绪.阻塞; 三模型分析 : 查看进程的命令ps -ef 和 top,   kill PID(杀死进程) 运行态:进程获得CPU资源,能够使用CPU计算机程序中的指令,当CPU的使用时间用完时,则进入就绪状态. 就绪态:其它资源已经就绪,只差CPU资源. 阻塞态:处理CPU之外的其它资源还未就绪. 进程的调度:进程启动时处于就绪状态,为了调度进程对CPU的使用

[转载] 理解linux进程

原文: http://tobegit3hub1.gitbooks.io/understanding-linux-processes/content/index.html linux进程在我们上操作系统课程的时候老师就讲过了, 但是当时觉得是那么抽象不可理解. 随着对计算机技术理解的不断深入, 对进程的理解也越来越多了. 不过技术总是飞速的发展着, 特别是cgroup和namespace技术, 对linux进程的理解又多了一分神秘. 本文以非常简短的方式介绍了linux进程的方方面面, 虽然都没有

操作系统——linux文件系统初实现

简述: 0.ext2格式. 1.包括权限管理,精确到角色. 2.数据块采用连续分配(离散分配大家来弄吧). 3.为实现间接索引,相信实现了目录,简介索引也不是问题吧.. 4.删除目录不支持递归删除.自己写去吧. 5.整体结构: 6.主要数据结构: //超级块 struct SuperBlock { int s_block_count;//block总个数 int s_block_size;//block块的大小 int s_inode_count;//inode总个数 int s_datablo

linux进程间通讯-System V IPC 信号量

进程间通信的机制--信号量.注意请不要把它与之前所说的信号混淆起来,信号与信号量是不同的两种事物.有关信号的更多内容,可以阅读我的另一篇文章:Linux进程间通信--使用信号.下面就进入信号量的讲解. 一.什么是信号量 为了防止出现因多个程序同时访问一个共享资源而引发的一系列问题,我们需要一种方法,它可以通过生成并使用令牌来授权,在任一时刻只能有一个执行线程访问代码的临界区域.临界区域是指执行数据更新的代码需要独占式地执行.而信号量就可以提供这样的一种访问机制,让一个临界区同一时间只有一个线程在

Linux性能及调优指南(翻译)之Linux进程管理

译文如下:1.1 Linux进程管理 进程管理是操作系统的最重要的功能之一.有效率的进程管理能保证一个程序平稳而高效地运行. Linux的进程管理与UNIX的进程管理相似.它包括进程调度.中断处理.信号.进程优先级.上下文切换.进程状态.进度内存等. 在本节中,我们将描述Linux进程管理的基本原理的实现.它将更好地帮助你理解Linux内核如何处理进程及其对系统性能的影响. 1.1.1 什么是进程?一个进程是一个运行在处理器的程序的一个实例.该进程使用Linux内核能够处理的任何资源来完成它的任