第五章程序管理
1、資料結構
● 了解重要資料結構的作用和主要資訊：
·task_struct結構：描述乙個程序的所有資訊
所有程序的task_struct結構連成乙個雙向鍊錶。
policy：表示該程序的排程策略
priority：普通程序的排程優先數
rt_priority：實時程序的排程優先數
counter：程序的執行時間片
·向量表task：記錄所有程序的task_struct結構的位置
建立新程序時，將新task_struct的指標加入task。
·array_freelist鍊錶：記錄task中所有空槽位
建立程序時，從鍊錶中摘下乙個空槽位來用；
撤銷程序時，將它占用的槽位加入鍊錶;
·pidhash表：通過pid值查詢程序對應的task_struct結構。
pid雜湊後值相等的程序在該錶的同一項中排隊；
● 建立task_struct結構的兩點說明：
（1）結構分配：每個程序的task_struct結構和它的系統堆疊合用8kb的實體地址空間，其中task_struct結構位於這8kb空間的開始，系統堆疊位於這8kb空間的結尾。
（2）執行緒：程序中指令的不同執行路線。
與程序採用相同的管理機制和資料結構
2、程序的建立
（1） 程序建立時，拷貝父程序資源的方式
直接拷貝
為子程序建立獨立的資源結構，拷貝父程序資源；
共享新老程序共享同一資源結構，將其引用計數加1；
copy on write
僅拷貝各資源占用的資料結構，而真正對頁面的拷貝推遲到寫該頁的時候才進行；
● linux中程序建立方法：轉殖當前程序
程序建立的方式：fork、vfork、clone（都呼叫do_fork函式完成真正的程序建立）
·fork：用於普通程序的建立，採用copy on write方式；
·vfork：完全共享的建立，新老程序共享同樣的資源，完全沒有拷貝。
·clone介於兩者之間，由使用者自己指定建立的方式，需要共享什麼、需要拷貝什麼等。
（2）程序的建立函式do_fork：
1. 建立新程序的task_struct；
2. 拷貝當前程序task_struct的內容到新結構中；
3. 將新建立的task_struct結構插入到任務表task中；
4. 為新程序設定自己獨特的資訊；
5. 從父程序拷貝各類資源，並設定該結構中的相應域；
6. 繼續設定新程序的task_struct結構；
7. 將新task_struct結構加入到各佇列中；
8. 喚醒新程序；
（3）do_fork函式的返回情況：
1. 函式返回值：新程序的pid
2. 返回的位置：
在父程序中的返回：
在子程序中的返回：
（4）系統呼叫的返回值：
·父程序中：新程序pid；
·新程序中：0；
3、程序排程
（1）啟動程序呼叫序的時機
（2）程序呼叫程式—schedule函式
①定義兩個指標：prev和next；
②處理排程任務佇列tq_scheduler；
·有待處理的任務，則順序處理其中的每個任務；
③檢查是否在中斷處理中：若是，則立即返回；
④檢查是否有啟用的底半處理：若有，則處理它們；
⑤調整當前程序在執行程序佇列中的位置；
⑥從執行程序佇列中找出乙個最值得執行的程序（weight值最大）；
⑦切換新程序：若下乙個要執行的程序就是當前程序（next==prev），則不需要切換，簡單返回；否則，切換
（3）不同型別的程序被排程的優先次序
linux把系統中所有的可執行程序（狀態改task_running）都排在執行程序佇列中。
● 若當前程序為實時程序：
policy(排程策略)是sched_rr
counter=0（時間片耗盡）：重設counter為它的優先順序，移至執行程序佇列最後；
時間片還沒有用完：不調整
policy不是sched_rr：不調整
● 若當前程序為普通程序：根據當前程序狀態來調整。
task_running：
task_interruptible且已收到等待的訊號：將其狀態改為task_running，移至隊尾； task_uninterruptible、task_zombie、task_stopped或-1：從執行程序佇列中摘除。
（4）linux為每個可執行程序定義乙個權重weight，weight值越大的可執行程序，其優先順序越高。
● 權重weight值的計算方法：
（即當前程序明確宣告要放棄cpu）
（若是當前程序，則weight值再加1）
● 不同排程演算法
·先來先服務排程演算法（fifo）：非搶占式
按照程序到達可執行程序佇列的時間次序使用cpu
優缺點：實現簡單、但不能體現優先順序
·時間片輪轉法：剝奪式
每次選擇程序佇列（按時間有序）隊頭的程序使用cpu；並且執行一段「時間片」後停止執行；若還未執行完畢，則插入隊尾，等待下乙個輪轉週期。
優缺點：適合於互動式分時系統、但系統開銷較大
·優先順序排程演算法
系統賦予每乙個程序乙個優先順序，每次從可執行程序佇列中選擇乙個優先順序最高的程序來使用cpu。
靜態優先順序演算法：優先順序在程序建立後不再改變
動態優先順序演算法：優先順序隨程序的執行而改變
優缺點：適合於實時系統、但未限制執行時間
4、程序終止完成的主要工作：
·task_zombie是僵死狀態··
物流學複習第五章
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第五章薪酬管理
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第五章培訓管理
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