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深入理解Linux内核进程上下文切换

作者简介 韩传华,就职于南京大鱼半导体有限公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。...本文主要关注进程管理的一个切入点,那就是进程上下文切换,来理解linux内核是如何进程进程上下文切换的,从而揭开上下文切换的神秘面纱。...(注意:本文以linux-5.0内核源码讲解,采用arm64架构) 1.进程上下文的概念 进程上下文进程执行活动全过程的静态描述。...实际上linux内核中,进程上下文包括进程的虚拟地址空间和硬件上下文。...如下为硬件上下文存放示例图: ? 2.上下文切换详细过程 进程上下文切换主要涉及到两部分主要过程:进程地址空间切换和处理器状态切换。

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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)

context_switch完成的 那么我们今天就详细讲解一下context_switch完成进程上下文切换的原理 2 进程上下文 2.1 进程上下文的概念 操作系统管理很多进程的执行....LINUX完全注释中的一段话 当一个进程在执行时,CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称 为该进程上下文。...在LINUX中,当前进程上下文均保存在进程的任务数据结 构中。在发生中断时,内核就在被中断进程上下文中,在内核态下执行中断服务例程。...Linux相比与其他操作系统(包括其他类 Unix 系统)有很多的优点,其中有一项就是,其上下文切换和模式切换的时间消耗非常少. 3 context_switch进程上下文切换 linux进程调度时,...另外需要注意, 内核线程没有自身的用户空间上下文, 其task_struct->mm为NULL, 参见Linux内核线程kernel thread详解–Linux进程的管理与调度(十), 从当前进程”借来

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Linux进程——Linux进程进程优先级

如果对前面Linux进程不太熟悉可以先阅读: Linux进程 本篇主要内容: 僵尸进程和孤儿进程 Linux进程优先级 1. 僵尸进程 僵尸进程就是处于僵尸状态下的进程!...所以,只要子进程退出,父进程还在运行,但父进程没有读取子进程状态,子进程进入Z状态 僵尸状态就是Linux状态中的X死亡状态!...配置进程优先权对多任务环境的linux很有用,可以改善系统性能。...NI :NICE值,表示优先级的修改数据 NICE其取值范围是-20至19,一共40个级别 Linux进程的优先级数值范围:60~99 Linux中默认进程的优先级都是:80 Linux是支持动态优先级调整的...总结 本篇文章前部分紧贴上篇Linux进程,分析完了Linux下常见的进程状态,然后初步了解了Linux进程优先级,而进程优先级与前面内容相差较大,希望大家能够多花点时间理解!

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LinuxLinux进程控制>进程创建&&进程终止&&进程等待&&进程程序替换

1.进程创建 1.1 fork函数 在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。...新进程为子进程,而原进程为父进程 #include pid_t fork(void); 返回值:自进程中返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1 进程调用fork,当控制转移到内核中的...else if (ret > 0) { // 异常退出 printf("sig code : %d\n", st & 0X7F); } } } 测试结果: [root@localhost linux.../a.out #等20秒退出 child exit code:10 [root@localhost linux]# ....Linux鼓励将这种应用于程序之内的模式扩展到程序之间。如下图 一个C程序可以fork/exec另一个程序,并传给它一些参数。这个被调用的程序执行一定的操作,然后通过exit(n)来返回值。

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PSKP - 进程上下文特定内核补丁

核心 ---- 首先,我想明确一点:内核被映射到所有上下文(所有进程)中。在 64 位窗口上,每个 PML4 的上半部分都被委派给内核(尽管这不是强制的)。...换句话说,某些内核分配不会出现在您的进程内部,并且您的进程内部的某些内核分配不会出现在内核内部。...这样做会导致错误检查,因为地址在一个上下文中有效,但在另一个上下文中无效。...此类补丁仅在您当前的上下文中可见,因此如果从另一个上下文调用 ExEnumHandleTable 仍将显示 PROCESS_QUERY_INFORMATION。...我希望你可以将这些知识应用到一些很酷的东西上,比如特定于进程的系统调用或特定于进程的 IDT 补丁。

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Linux进程控制——Linux进程等待

前言:接着前面进程终止,话不多说我们进入Linux进程等待的学习,如果你还不了解进程终止建议先了解: Linux进程终止 本篇主要内容: 什么是进程等待 为什么要进行进程等待 如何进程等待...进程等待的概念: 我们通常说的进程等待其实是通过wait/waitpid的方式,让父进程(一般)对子进程进行资源回收的等待过程,父进程必须等待这个子进程结束后,处理它的代码和数据! 2....进程等待必要性 在了解完进程等待的概念后,新的问题出现了,我们为什么要进行进程等待,进程等待的必要性是什么?...进程等待必要性: 若子进程退出,而父进程对它不管不顾,就可能造成‘僵尸进程’的问题,进而造成内存泄漏。...父进程创建子进程的目的是为了让子进程协助自己完成任务的,而父进程需要知道子进程将任务完成得如何。这就需要通过进程等待的方式,获取子进程的退出信息。 3.

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Linux进程控制——Linux进程终止

前言:前面了解完前面的Linux进程基础概念后,我们算是解决了Linux进程中的一大麻烦,现在我们准备更深入的了解Linux进程——Linux进程控制!...我们主要介绍的Linux进程控制内容包括:进程终止,进程等待与替换,进程程序替换! 本篇主要内容: 重识进程创建 进程退出场景 错误码和退出码 1....重识进程创建 1.1 fork函数 在我们之前提到过,创建进程使用的是fork函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。...内核做: 分配新的内存块和内核数据结构给子进程 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程 添加子进程到系统进程列表当中 fork返回,开始调度器调度 fork函数返回值: 子进程返回0, 父进程返回的是子进程的...在多进程环境中,我们创建子进程的目的就是协助父进程办事,但是父进程怎么知道子进程把事情办得怎么样?所以父进程要知道子进程办的怎么样,就有了退出码,而main函数的返回值,就是进程的退出码!

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linux通过进程名杀死进程_linux关闭进程命令

笔记:根据一个进程的名字或启动此进程的命令(连续的一部分即可)杀死进程 一、使用单条命令 ps -ef | grep 进程名/启动进程的命令 | grep -v grep | awk ‘{print $2...}’ | xargs kill -9 执行结果: [1]-  已杀死               sleep 200 [2]+  已杀死               sleep 200 二、编写脚本 linux.../bin/bash # 脚本名:kill_process.sh # 脚本功能:强制杀死进程 方式kill -9     # 1通过ps查询进程的id     # 2使用kill -9 强制终止进程...函数功能:根据进程名杀死程序     参数:进程名     返回值:无 !...————————————————————— # 根据进程名查询包含进程名的进程 并排除grep查询进程和此脚本进程 ps -ef | grep “$pName” | grep -v grep | grep

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Linux进程

Linux进程是系统中正在运行的程序的实例。每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),并且拥有自己的地址空间、内存、数据栈以及其他用于跟踪执行状态的属性。...进程可以创建其他进程,被创建的进程称为子进程,创建它们的进程称为父进程。这种关系形成了一个进程树。 1. 进程的类型 在Linux操作系统中,进程是系统进行资源分配和调度的基本单位。...Linux进程可以根据其特性和用途被分为多种类型。以下是一些主要的Linux进程类型: 1....进程间通信(IPC) 进程间通信(IPC)是指两个或多个进程之间传输数据或信号的机制。Linux支持多种IPC机制,包括: 1....进程控制 Linux提供了一系列的系统调用(如fork(), exec(), wait(), exit()等)用于进程控制。

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Linux进程学习【进程状态】

本文将会带着大家认识的各种 进程 状态 ---- 正文 在谈 进程状态 之前,首先要回顾下之前的 进程 相关知识 OS管理的本质是先描述,再组织 OS并非直接管理 进程 ,而是管理 进程 的 PCB(...,即把手机揣进兜里,然后 专心执行走路这个 进程 进程状态 进程 有各种运行状态,方便OS进行管理,在 Windows 中,进程 状态是这样的 而在我们 Linux 中,新建、就绪、运行都可以看作...运行 R 这一个状态,所以比较清晰 而我们今天要学习的正是 Linux 中的 进程 状态 进程是何种状态,取决于此进程的PCB在哪里排队 ️运行 R 首先来看看第一种状态 R 以我们以往的认知来说...父进程,此时 子进程 会被OS领养 子进程 的 父进程 变为 1号进程进程 就变成了一个 孤儿进程 发出指令终止 父进程 假设 子进程 不被 1号进程 领养 子进程 退出时就会无人回收...,成为一只游离的僵尸 僵尸进程 有 内存泄漏 的风险 因此 子进程 会被OS领养 ---- 总结 以上就是关于进程学习【进程状态】的全部内容了,我们简单学习了 进程 的相关状态,知道了何为 阻塞、进程

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Linux进程学习【进程地址】

,这种行为称为 写时拷贝 刚开始,父子进程共同使用同一块空间 当子进程修改共享值后 ---- 进程地址空间 下面来好好谈谈 进程地址空间 (虚拟地址) ️虚拟地址 在早期程序中,是没有虚拟地址空间的...因为每个进程都有属于自己的空间,OS 在管理进程时,能够以统一的视角进行管理,效率很高 光有 虚拟地址空间 是不够的,还需要一套完整的 ‘‘翻译’’ 机制进行程序寻址,如 Linux 中的 页表 +...后续对这块进行写入操作时,会直接拒绝 对于这种机制感兴趣的同学可以点击下面这几篇文章查看详细内容: Linux的虚拟内存详解(MMU、页表结构) ARM体系架构——MMU 逻辑地址、页表、MMU等...️写时拷贝 Linux 中存在一个很有意思的机制:写时拷贝 这是一种 赌bo 行为,OS 此时就赌你不会对数据进行修改,这样就可以 使多个 进程 在访问同一个数据时,指向同一块空间,当发生改写行为时...(权限设置) 将 进程管理 和 内存管理 进行 解耦,方便 OS 进行更高效的管理 可以让进程以统一的视角看待自己的代码和数据 ---- 总结 以上就是本篇关于 Linux进程学习【进程地址】的全部内容了

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Linux进程——Linux下常见的进程状态

本篇主要内容: 操作系统中的进程状态 Linux下的进程状态 在开始之前,我们先来简单了解以下进程状态 进程的本质就是PCB中的一个变量!!! 所谓状态变化,本质就是修改整形变量!!!...Linux下的进程状态 下面是一段库中找的状态的定义: static const char * const task_state_array[] = { "R (running)", /* 0 */ "..."T (stopped)", /* 4 */ "t (tracing stop)", /* 8 */ "X (dead)", /* 16 */ "Z (zombie)", /* 32 */ }; Linux...此时,恰好系统内的内存资源已经严重不足了,系统压力太大,Linux在是在没办法时候,会通过杀掉进程,节省资源的,来不及进程反应直接被系统 “干掉” 。...总结 在了解Linux进程的分类时,我们通常是先了解操作系统的进程,因为二者有一定的联系,了解操作系统能更好理解进程在操作系统中的运行关系。进程状态在进程中也极为重要,希望大家能理解透彻!

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查看进程上下文切换pidstat

各个进程之间是共享 CPU 资源的,在不同的时候进程之间需要切换,让不同的进程可以在 CPU 执行,那么这个一个进程切换到另一个进程运行,称为进程上下文切换。...进程是由内核管理和调度的,所以进程的切换只能发生在内核态。 所以,进程上下文切换不仅包含了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源,还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的资源。...大家需要注意,进程上下文开销是很关键的,我们希望它的开销越小越好,这样可以使得进程可以把更多时间花费在执行程序上,而不是耗费在上下文切换。 发生进程上下文切换有哪些场景? 1....进程在系统资源不足(比如内存不足)时,要等到资源满足后才可以运行,这个时候进程也会被挂起,并由系统调度其他进程运行; 3....当进程通过睡眠函数 sleep 这样的方法将自己主动挂起时,自然也会重新调度; 4. 当有优先级更高的进程运行时,为了保证高优先级进程的运行,当前进程会被挂起,由高优先级进程来运行; 5.

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Linux进程控制——Linux进程程序替换

前言:Linux进程控制包含了进程终止,进程等待,进程程序替换。走到现在我们也只剩下进程程序替换没介绍了,那么让我们来看看进程程序替换到底是什么!...本篇主要内容: 替换原理 替换函数 实现简易shell 我们所创建的所有的子进程,执行的代码,都是父进程代码的一部分,如果我们想让子进程执行新的程序,执行全新的代码和访问全新的数据,不在和父进程有瓜葛这就要用到我们的进程替换了...当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变。.../usr/bin/bash echo "hello Linux" echo "hello world" touch code // test.c int main() { printf("pid...总结 进程程序替换能够让我们只用C语言就可以调用其他任何语言去执行,极大程度上带来了便利,也可以帮助我们完成很多任务,好了,关于Linux进程控制我们先了解到这,下次我们将进入新的章节!

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Linux进程调度_linux进程的查看和调度

2、调度器分配的时间也不能太短,每次调度会导致上下文切换,这种切换开销很大。...而调度器的任务就是:1、分配时间给进程 2、上下文切换 所以具体而言,调度器的任务就明确了:用一句话表述就是在恰当的实际,按照合理的调度算法,选择进程,让进程运行到它应该运行的时间,切换两个进程上下文...一、普通进程Linux 中普通进程依赖称之为 nice 值 的东东来进行进程的优先级描述。nice 值的范围是 [-20, 19]。...—— 小结 实时进程优先级:value 越高,优先级越大 普通进程优先级:nice值越高,普通进程的优先级越小 任何实时进程的优先级 > 普通进程 Linux 调度算法 ---- Linux 中有一个总的调度结构...Linux 调度时机 ---- 一、进程切换 从进程的角度看,CPU是共享资源,由所有的进程按特定的策略轮番使用。

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