linux内核与设计实现

淩亂°似流年 2022-05-11 11:40 262阅读 0赞

内核在`/usr/src/linux/`目录下

linux内核大部分为.h文件

*  进程是资源分配的单位，线程是CPU调度的单位
 *  进程不能并行计算，cpu同一时刻只能运行一个进程
 *  进程包括多个线程
 *  线程可以并行，同一时刻可以运行多个线程
    
     *  这是现在的多线程技术，就是单个核心多个线程（大部分一个核心两个线程），原来的电脑是核心数和线程数相同的话就不是线程并行的了
 *  线程共享自身进程内的内存，但不是同时共享
 *  互斥锁，避免多个线程同时访问同一块内存
 *  信号量：进程的内存是有限的，同一时间内只能供给一定数量的进程使用。
    
     *  例如：有5个进程，主机内存大小为4个单位，每个近程使用内存大小为1个单位，那么有4个信号量（这里使用布尔值，true为正在使用，false为空闲），当四个进程正在使用内存，那么这4个信号量的状态都为true，那么当第5个进程要使用内存的时候查看信号量没有一个状态为false，那么第5个进程只能等待
 *  线程是进程的子集，协程是线程的子集
 *  四核心八线程
 *  四个真实的物理核心，从操作系统底层讲是8个核心，多出来的4个是虚拟的
 *  从物理上讲同时可以有4个进程同时运行，从操作系统底层讲最多有8个进程可以同时执行，多出来的4个是假的

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### 进程管理 ###

*  内核通过唯一的进程标识符PID来标识每个进程，PID的默认最大值为32768(2的15次方)
 *  系统管理员可以通过修改`/proc/sys/kernel/pid_mac`来提高上限，但进程越多系统花在扫描进程上所浪费的时间越多
 *  linux中每个进程都是PID为1的进程的后代；
 *  创建的子进程是父进程的fork()；创建完成后，exec()函数负责读取和载入可执行文件并执行
 *  进程中的线程最大数
    
     *  `/proc/self/limits`路径里面查看和更改进程中的线程最大数

### 进程调度 ###

*  非抢占式多任务和抢占式多任务
 *  I/O消耗型和处理器消耗型
 *  时间片：分配给各个程序的运行时间。每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。
    
     *  linux为5ms-800ms
     *  1s=1000ms;1ms=1000 μ \\mu μs;1 μ \\mu μs=1000ns
     *  时间片设置时间过长会降低系统的交互性能，时间片设置时间过短会增大进程或线程切换带来的处理器耗时
 *  I/O消耗型的时间片应当较大（例如：命令行交互），处理器消耗型的时间片应当较小
 *  上下文切换，从一个可执行进程切换到另一个可执行进程

### 系统调用 ###

*  应用程序–》c库–》内核
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