要理解第一个问题,得先从ACPI(高级配置与电源接口)说起,ACPI是一种规范(包含软件与硬件),用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
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。
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
一切互斥操作的依赖是 自旋锁(spin_lock),互斥量(semaphore)等其他需要队列的实现均需要自选锁保证临界区互斥访问。
当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器.
Here are the different values that the s, stat and state output specifiers (header "STAT" or "S") will display to describe the state of a process.
我们之前介绍过简单的read,write操作,那么会有一个问题:当驱动无法立即响应请求该怎么办?比如一个进程调用read读取数据,当没有数据可读时该怎么办,是立即返回还是等到有数据的时候;另一种情况是进程调用write向设备写数据,如果缓冲区满了或者设备正忙的时候怎么办,是立即返回还是继续等待直到设备可写?这种情况下,一般的缺省做法是使进程睡眠直到请求可以满足为止。本篇就介绍遇到这类问题驱动的处理方法。 睡眠 什么是睡眠?一个进程睡眠意味着它暂时放弃了CPU的运行权,直到某个条件发生后才可再次被系统调度。
进程是通过fork系列的系统调用(fork、clone、vfork)来创建的,内核(或内核模块)也可以通过kernel_thread函数创建内核进程。这些创建子进程的函数本质上都完成了相同的功能——将调用进程复制一份,得到子进程。(可以通过选项参数来决定各种资源是共享、还是私有。)
如果需要多个进程合作来完成某个任务,那个可能会存在资源争用或者其他一些意想不到的问题,这个时候,就需要通过实现进程同步来防止问题的产生。
Linux采用C语言编写(在C中有嵌入汇编成分)。本文想要用Java这门语言在软件层面上模拟出Linux。
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不同版本的操作系统的 buffer_head 代表的大小可能不一样,但是都是内存和硬盘交换数据的基本单元。
HZ定义在<asm/param.h>,在i386平台上,目前采用的HZ值是1000。
管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。
###一:什么是Linux? Linux被称为类Unix操作系统,遵循POSIX标准。Linux与Unix的最大不同在于源代码的开放性和自由性。 Linux的发音:Linux发音 Linux的发展历史
Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程,这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中。
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。而同一时刻可能有多个进程处于可执行状态,这些进程的task_struct结构(进程控制块)被放入对应CPU的可执行队列中(一个进程最多只能出现在一个CPU的可执行队列中)。进而,进程调度器就从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该CPU上运行。
简单来说,深度睡眠的进程必须等待资源来了才能醒,在此之前,甚至你给它发任何的信号,它都不可能醒来。
最近在开发一个项目,需要用到高精度的延时机制,设计需求是 1000us 周期下,误差不能超过 1%(10us)。
中断服务程序一般都是在中断请求关闭的条件下执行的,以避免嵌套而使中断控制复杂化。但是,中断是一个随机事件,它随时会到来,如果关中断的时间太长,CPU就不能及时响应其他的中断请求,从而造成中断的丢失。因此,Linux内核的目标就是尽可能快的处理完中断请求,尽其所能把更多的处理向后推迟。例如,假设一个数据块已经达到了网线,当中断控制器接受到这个中断请求信号时,Linux内核只是简单地标志数据到来了,然后让处理器恢复到它以前运行的状态,其余的处理稍后再进行(如把数据移入一个缓冲区,接受数据的进程就可以在缓冲区找到数据)。因此,内核把中断处理分为两部分:上半部(tophalf)和下半部(bottomhalf),上半部(就是中断服务程序)内核立即执行,而下半部(就是一些内核函数)留着稍后处理。
关于太古老的故事,我就长话短说,主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象,这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
作者:morganhuang,腾讯 IEG 后台工程师 "惊群"简单地来讲,就是多个进程(线程)阻塞睡眠在某个系统调用上,在等待某个 fd(socket)的事件的到来。当这个 fd(socket)的事件发生的时候,这些睡眠的进程(线程)就会被同时唤醒,多个进程(线程)从阻塞的系统调用上返回,这就是"惊群"现象。"惊群"被人诟病的是效率低下,大量的 CPU 时间浪费在被唤醒发现无事可做,然后又继续睡眠的反复切换上。本文谈谈 linux socket 中的一些"惊群"现象、原因以及解决方案。 1. A
等待队列很早就作为一个基本的功能单位存在linux内核中,它以队列为基础数据结构,与进程调度机制紧密配合,能够用于实现内核中的异步事件通知机制。等待队列也可以用来同步对系统资源的访问。在使用时将其当做成一个普通队列数据结构,只不过等待队列是若干个休眠进程的集合,且内核自己实现了此队列初始化队列、入队列、出队列的一系列API,在使用时只需要调用系统的API即可。
进程是对逻辑的抽象,我们从操作系统的书籍中对进程有了很多的认识,但是对进程的实现可能不太了解,这篇文章尝试解释一下关于进程实现的大致原理。 进程的实现,其实和我们平时写代码的时候一样,比如我们要表示一个东西,我们会定义一个数据结构。进程也不例外。所以进程的本质就是一个数据结构,他保存了一系列的数据。操作系统以数组或者链表的形式和全部的进程管理起来。进程可以说分为两种 1 系统初始化时第一个进程, 2 除了第一个进程外的其他进程,他们都是由fork或者fork+execute系统调用创建出来的。 我们首先看一下进程的结构体都有什么信息。
无论是任务处于用户态还是内核态,经常会因为等待某些事件而睡眠(可能是等待IO读写完成,也可能等待其他内核路径释放一把锁等)。本文来探讨一下,任务处于睡眠中有哪些状态?睡眠对于任务来说究竟意味着什么?内核是如何管理睡眠的任务的?我们会结合内核源代码来分析任务的睡眠,力求全方位角度来剖析。
这是100个命令的第7篇文章,主要关于进程的管理命令以及你应该知道关于进程的基本原理,相对于命令的理解,应该更加注重对于进程本身的理解。
决定一次负载均衡是否要发生有很多的规则,因此也就很难推断如果有工作可作时一个空闲核能够维持空闲多久,也很难推断在系统中有空闲核时,任务变为可运行状态前还要在运行队列里等待多久。因为之前极少数的开发者可以在第一次就写出完美的代码,这种复杂性又导致了bug的出现。弄明白这个bug是必要的,这样才能搞明白为什么他们避开了传统的测试和调试工具。因此,我们首先将描述这引起bug, 延后在展示我们所使用的工具。
| 导语 本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
Linux的进程状态就是struct task_struct内部的一个属性。 为了弄明白正在运行的进程是什么意思,我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态(在Linux内核里,进程有时候也叫做任务)。 下面的状态在kernel源代码里定义:
可以发现sleep主要调用clock_nanosleep系统调用来进行睡眠(也就是说用户态任务睡眠需要调用系统调用陷入内核)。
Linux操作系统概述 Q1.什么是GNU?Linux与GNU有什么关系? A: 1)GNU是GNU is Not Unix的递归缩写,是自由软件基金会(Free Software Foundation,FSF)的一个项目,该项目已经开发了许多高质量的编程工具,包括emacs编辑器、著名的GNU C和C++编译器(gcc和g++); 2)Linux的开发使用了许多GNU工具,Linux系统上用于实现POSIX.2标准的工具几乎都是由GNU项目开发的;Linux内核、GNU工具以及其它一些自由软件组成
Linux中的ps命令是Process Status的缩写。ps命令用来列出系统中当前运行的那些进程。ps命令列出的是当前那些进程的快照,就是执行ps命令的那个时刻的那些进程,如果想要动态的显示进程信息,就可以使用top命令。
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html
在Linux中,可以将进程分为前台进程和后台进程,它们的区别在于与终端的交互方式和执行状态。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
经过前面的学习,我们知道一个 task 有如下几种状态,但用top时往往会以缩写的形式展现,这里我们总结下。
内核的调度操作分为触发和执行两个部分,触发时仅仅设置一下当前进程的TIF_NEED_RESCHED标志,执行的时候则是通过schedule()函数来完成进程的选择和切换。当前进程的thread_info->flags中TIF_NEED_RESCHED位表示需要调用schedule()函数进行调度。内核在两种情况下会设置该标志,一个是在时钟中断进行周期性的检查时,另一个是在被唤醒进程的优先级比正在运行的进程的优先级高时。
进程是一个动态的实体,满足条件的情况下,他一直在执行,但是有时候,进程需要条件得不到满足的时候,他就会被挂起。但这是被动的,不是进程控制的,也就是说,进程访问一个资源的时候,如果不能被满足,进程会被系统挂起,等到条件满足的时候,系统会唤起进程。
前面两节整理了调度小节课程上所讲内容,本节将对应教材章节内容进行整理(相关代码可能不会给出,大家可以参考前面两节配合食用)。
Socket编程进行的是端到端的通信,基于网络层和传输层的实现。在网络层,Socket 函数需要指定到底是 IPv4 还是IPv6。传输层需要指定是tcp还是udp。 基于TCP协议的socket调用过程:
硬件架构 从硬件架构图中可以看出以下特点: 每个 CPU 核都包含各自的 local timer,相互独立。 每个 local timer 都支持中断的产生,中断类型为 PPI,即 CPU 的私有中断,GIC 负责分发到指定的 CPU,这些中断都可以用来产生系统事件。local timer的中断为以下四种: Secure Physical Timer event (ID 29,也就是上面device node中的13,29 = 16 + 13) Non-secure Physical Timer even
lab7 会依赖 lab1~lab6 ,我们需要把做的 lab1~lab6 的代码填到 lab7 中缺失的位置上面。练习 0 就是一个工具的利用。这里我使用的是 Linux 下的系统已预装好的 Meld Diff Viewer 工具。和 lab6 操作流程一样,我们只需要将已经完成的 lab1~lab6 与待完成的 lab7 (由于 lab7 是基于 lab1~lab6 基础上完成的,所以这里只需要导入 lab6 )分别导入进来,然后点击 compare 就行了。
把进程比喻成一个忙碌的办公室员工,他的任务多种多样,有时需要亲自处理文件(执行计算任务),有时则需要等待别人送文件过来才能继续工作(等待I/O操作完成)。在Linux系统中,进程的“不可中断状态”就像是这位员工在专心等待一个非常重要的快递包裹——里面可能是他完成工作的关键文件。
网络I/O,可以理解为网络上的数据流。通常我们会基于socket与远端建立一条TCP或者UDP通道,然后进行读写。单个socket时,使用一个线程即可高效处理;然而如果是10K个socket连接,或者更多,我们如何做到高性能处理?
select本质上是通过设置或检查存放fd标志位的数据结构进行下一步处理。 这带来缺点:
此配置文件用于控制启用Airplay的电视,并需要AirPlay视频SDK来构建AirPlay共享键存储库和MFi软件身份验证示例。ADK公开了一个PAL API,AirPlayTEE,以启用与AirPlay共享密钥存储的集成。这使得将Ed25519长期密钥、设备ID和AirPlay和HomeKit之间共享的配对存储在一个单独的可信执行环境中。所提供的示例假设AirPlay视频公开了一个插座机制和一个回调机制,允许HomeKit电视与AirPlay视频通信。通信机制用于更新HomeKit能够更改的配置,例如电视的配置名称。SDK示例提供了一个通过命令行与电视服务和特征进行交互的接口。这在开发和测试过程中很有用。
本文是《Go语言调度器源代码情景分析》系列的第19篇,也是第四章《Goroutine被动调度》的第2小节。
ps 是一个常用的 Unix/Linux 命令,用于显示当前系统中运行的进程信息。它的名称来源于 “process status”(进程状态)的缩写。通过 ps 命令,您可以查看正在运行的进程的各种信息,例如进程 ID、CPU 使用情况、内存占用、进程状态等。
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