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1、Linux内核结构与进程管理Linux系统结构Linuxkernel:开放源代码的linux操作系统内核，目前版本为2.6Linux内核组成1.进程调度程序（SCHED）负责控制进程访问CPU。保证进程能够公平地访问CPU，同时保证内核可以准时执行一些必需的硬件操作。2.内核管理程序（MM）使多个进程可以安全地共享机器的主存系统，并支持虚拟内存。3.虚拟文件系统（VFS）。通过提供一个所有设备的公共文件接口，VFS抽象了不同硬件设备的细节。此外，VFS支持与其他操作系统兼容的不同的文件系统格式。4.网络接口（NE
2、T）提供对许多建网标准和网络硬件的访问。5.进程间通信（IPC）子系统为进程与进程之间的通信提供了一些机制。这些子系统虽然实现的功能相对独立，但存在着较强的依赖性（调用依赖模块中相应的函数），所以说linux内核是单块结构（monolithic）的，而windows体系结构是微内核(microkernel)的。Linux启动流程从BIOS到KERNELMBR－>KERNEL－>KERNEL自解压－>内核初始化－>内核启动（start_kernel函数，在linux内核源代码树的/usr/src/linux/ini
3、t/main.c中）2.内核启动：创建1＃进程并执行，由它创建若干内核线程（kernelthread），然后装入并执行程序/sbin/init（变成一个用户进程）。此后，init根据/etc/inittab配置文件来执行相应的脚本进行系统初始化，如设置键盘、字体，装载模块，设置网络等对于Redhat来说，执行的顺序为：/etc/rc.d/rc.sysinit#由init执行的第一个脚本/etc/rc.d/rc$RUNLEVEL # $RUNLEVEL为缺省的运行模式/etc/rc.d/rc.lo
4、cal#运行模式2、3、5时会运行的脚本/sbin/mingetty（或getty）#等待用户登录/etc/inittab中指定了系统的运行级别（RUNLEVEL），init根据运行级别启动相关的服务（一些后台进程），实现不同的功能。RUNLEVEL:0－60：halt，1：单用户，2：多用户，3：多用户并启动NFS服务4：保留，5：运行xdm（Xwindow）以图形界面方式登录6：rebootLinux中用户登陆流程linux进程的四要素程序PCB地址空间系统堆栈空间PCB：进程创建时内核为其分配的一个核心数据
5、结构，进程自身不能直接存取。系统堆栈空间：进程运行在核心态时使用的堆栈，和PCB连在一起，共8KB，其中PCB约占1000字节，系统堆栈空间约占7200字节。2.2内核中linux进程个数有最大值限制（4092）。但2.4以后，系统中的进程个数受限于系统的物理内存数，即限定所有进程的PCB及系统堆栈（8K）占用的空间≤1/2的物理内存总和。例64M内存：进程数≤64M/2/8K=4KPCB中的重要信息身份信息：pid,uid,gid,euid,egid等；状态信息：running,interruptible,no
6、n-interruptible,stopped,zombie调度信息：policy,priority,rt_priorty,need_reschedpolicy即进程的类别，分SCHED_FIFO,SCHED_RR,SCHED_OTHER三种，前两种为实时进程，后一种为非实时进程IPC信息：如定义对某些信号的处理等家族信息：父进程、兄弟进程、子进程信息时钟和定时信息文件系统存储管理进程的创建进程创建：fork,clone,vfork父子进程共享资源的形式a.不共享（fork时缺省）b.部分共享c.完全共享（线程）
7、#include intmyvar=0; voidmain() { intpid; pid=fork();//systemcall if(pid<0){//erroroccurred printf(“forkfailed.”); exit(-1);//systemcall } elseif(pid==0){//childprocess printf(“childprocessexecuting…”);myvar=1; } else{//parentprocess wait();//syst
8、emcall,waitforchildrencompletion printf(“childcomplete.”); myvar++;printf(“father,myvar=%d”,myvar);exit(0); } }fork实例进程调度调度时机a.用户进程自愿放弃CPU，如执行sleep()系统调用；b.系统调用中，需要等待时，直接调用schedule()进行调度；
