linux教程第05课进程控制.ppt

第5章 Linux内核简介 主要内容 Linux核心的一般结构 进程的概念、进程的调度和进程通信 文件系统的构成和管理 内存管理 设备驱动及中断处理 5.1 概 述 Linux系统大致可分为三层： 靠近硬件的底层是内核，即Linux操作系统常驻内存部分。 中间层是内核之外的shell层，即操作系统的系统程序部分。 最高层是应用层，即用户程序部分 从结构上看，Linux操作系统是采用单块结构的操作系统。 一般说来，可以将操作系统划分为内核和系统程序两部分。 ●进程控制系统用于进程管理、进程同步、进程通信、进程调度和内存管理等。 ●内存管理控制内存分配与回收。 ●文件系统管理文件、分配文件空间、管理空闲空间、控制对文件的访问并为用户检索数据。 ●Linux系统支持三种类型的硬件设备：字符设备、块设备和网络设备。 ●核心底层的硬件控制负责处理中断以及与机器通信。 系统调用和库函数 系统调用是操作系统提供的、与用户程序之间的接口，也就是操作系统提供给程序员的接口 从感觉上系统调用类似于过程调用，都由程序代码构成，使用方式相同 两者有实质差别：过程调用只能在用户态下运行，不能进入核心态；而系统调用可以实现从用户态到核心态的转变。 系统调用可大致分为五个类别：进程控制、文件管理、设备管理、信息维护和通信 库函数 它们本身并不属于操作系统的内核部分 库函数可以分为下面六大类： ① 文件管理 ② 状态信息 ③ 文件修改 ④ 程序设计语言的支持 ⑤ 程序装入和执行 ⑥ 通信 调用方式 例如，creat系统调用可以创建一个新文件，其函数原型说明如下： #include sys/types.h #include sys/stat.h #include fcntl.h int open(const char *path, int oflags); 不同的系统调用所需要的头文件（又称前导文件）是不同的。 5.2 进 程 管 理5.2.1 进程和线程的概念 1．进程及其状态 简单说来，进程就是程序的一次执行过程。 进程至少要有三种基本状态。这三种基本状态是：运行态、就绪态和封锁态（或等待态）。 进程的状态可依据一定的条件和原因而变化 2．Linux进程状态 3．进程的模式和类型 在Linux系统中，进程的执行模式划分为用户模式和内核模式 按照进程的功能和运行的程序来分，进程划分为两大类：一类是系统进程，另一类是用户进程 4．Linux线程 Linux把线程定义为进程的“执行上下文” 具有一段可执行的程序、专用的系统堆栈空间、私有的“线程控制块”（即thread_struct数据结构） 缺少自己的存储空间 linux进程的概念 Linux操作系统包括三种不同类型的进程，每种进程都有自己的特点和属性： 交互进程:由shell启动的进程。 批处理进程:这种进程和终端没有联系，是一个进程序列。 守护进程(dameon进程):在后台持续运行的进程。 进程管理命令 进程查看命令 ps ps [选项] 主要选项的含义如下： -e：显示所有进程； -h：不显示标题； -l：采用详细的格式来显示进程； -a：显示所有终端上的进程，包括其他用户的进程； -r：只显示当前终端上正在运行的进程； -x：显示所有进程，不以终端来区分； -u：以用户为主的格式来显示进程； 删除进程命令kill kill [-s 信号 | -p ] [ -a ] 进程号 .. kill [-s 信号 | -p ] [ -a ] 进程号 ... kill -l [信号] 选项的含义如下： -s：指定需要送出的信号。既可以是信号名也可以是信号名对应的数字。 -p：指定kill命令只显示命名进程的pid，并不真正送出任何信号。 -l：显示信号名称列表，该列表也可以在/usr/include/linux/signal.h文件中找到。 系统监视 系统监控命令top ：能显示实时的进程列表，而且还能实时监视系统资源，包括内存、交换分区和CPU的使用率等。 5.2.2 Linux进程的结构 1．task_struct结构 task_struct结构包含下列几方面的信息： ·进程状态 ·调度信息 ·标志符(pid) ·内部进程通讯 ·链接信息 ·时间和计时器 ·文件系统 ·虚拟内存 ·处理器信息 2．进程系统堆栈 每个进程都有一个系统堆栈，用来保存中断现场信息和进程进入内核模式后执行子程序（函数）嵌套调用的返回现场信息。