3.3. 进程管理与调度

• 3.3.1. 进程描述
  • 3.3.1.1. 进程状态
  • 3.3.1.2. 进程描述符
  • 3.3.1.3. 进程内核栈
    • 3.3.1.3.1. 内核栈与线程描述符
    • 3.3.1.3.2. 内核栈数据接哦古描述thread_info和thread_union
  • 3.3.1.4. 进程标记
  • 3.3.1.5. 表示进程亲属关系的成员
  • 3.3.1.6. 优先级
  • 3.3.1.7. 调度策略相关字段
  • 3.3.1.8. 调度类
  • 3.3.1.9. 进程地址空间
  • 3.3.1.10. 判断标志
  • 3.3.1.11. 时间
  • 3.3.1.12. 信号处理
  • 3.3.1.13. 其他
• 3.3.2. 进程创建
  • 3.3.2.1. 进程类别
    • 3.3.2.1.1. 进程与线程
    • 3.3.2.1.2. 内核线程
    • 3.3.2.1.3. 进程的创建流程
      • 3.3.2.1.3.1. 进程的复制fork和加载execve
      • 3.3.2.1.3.2. 写时复制技术
      • 3.3.2.1.3.3. 线程的实现机制
      • 3.3.2.1.3.4. 内核线程与普通进程的异同
      • 3.3.2.1.3.5. 内核线程创建
  • 3.3.2.2. init_task
    • 3.3.2.2.1. idle的创建
      • 3.3.2.2.1.1. 0号进程上下文信息-init_task描述符
      • 3.3.2.2.1.2. 进程堆栈init_thread_union
      • 3.3.2.2.1.3. 进程内存空间
    • 3.3.2.2.2. 0号进程的演化
      • 3.3.2.2.2.1. rest_init创建init和kthread进程
      • 3.3.2.2.2.2. idle的运行与调度
  • 3.3.2.3. kernel_init
    • 3.3.2.3.1. init进程
    • 3.3.2.3.2. kerner_init分析
    • 3.3.2.3.3. kernel_init_freeable流程分析
  • 3.3.2.4. kthreadd
    • 3.3.2.4.1. 2号进程的创建
    • 3.3.2.4.2. 2号进程的循环
  • 3.3.2.5. do_fork
    • 3.3.2.5.1. fork,vfork,clone系统调用的实现
      • 3.3.2.5.1.1. fork vfork clone系统调用的实现
• 3.3.3. 进程运行
  • 3.3.3.1. linux进程启动过程分析
    • 3.3.3.1.1. execve加载可执行程序的过程
  • 3.3.3.2. linux elf文件格式详解
  • 3.3.3.3. elf文件加载过程
    • 3.3.3.3.1. linux 可执行文件类型的注册机制
    • 3.3.3.3.2. 内核空间的加载过程load_elf_binary
• 3.3.4. 进程调度
  • 3.3.4.1. linux进程调度器概述
    • 3.3.4.1.1. 背景知识
      • 3.3.4.1.1.1. 什么是调度器
      • 3.3.4.1.1.2. 调度策略
      • 3.3.4.1.1.3. 进程饥饿
    • 3.3.4.1.2. linux进程分类
    • 3.3.4.1.3. linux调度器设计
      • 3.3.4.1.3.1. linux进程调度器的框架
    • 3.3.4.1.4. 进程的调度
  • 3.3.4.2. linux进程调度器的设计
    • 3.3.4.2.1. task_struct中调度相关成员
      • 3.3.4.2.1.1. 优先级
      • 3.3.4.2.1.2. 调度策略
      • 3.3.4.2.1.3. 调度类
      • 3.3.4.2.1.4. 就绪队列
      • 3.3.4.2.1.5. 调度实体
      • 3.3.4.2.1.6. 组调度(struct task_group)
    • 3.3.4.2.2. 周期性调度器
      • 3.3.4.2.2.1. 周期性调度器主流程
  • 3.3.4.3. linux进程调度器之主调度器
    • 3.3.4.3.1. schedule函数
    • 3.3.4.3.2. __schedule开始进程调度
      • 3.3.4.3.2.1. pick_next_task选择抢占的进程
    • 3.3.4.3.3. context_switch进程上下文切换
      • 3.3.4.3.3.1. 进程上下文切换
      • 3.3.4.3.3.2. context_switch流程
  • 3.3.4.4. 用户抢占和内核抢占
    • 3.3.4.4.1. 非抢占式内核与抢占式内核
      • 3.3.4.4.1.1. 非抢占式内核
      • 3.3.4.4.1.2. 抢占式内核
    • 3.3.4.4.2. linux用户抢占
    • 3.3.4.4.3. linux内核抢占
    • 3.3.4.4.4. 内核抢占的实现
  • 3.3.4.5. 进程上下文切换
    • 3.3.4.5.1. context_switch注释
    • 3.3.4.5.2. prepare_arch_switch切换前的准备工作
    • 3.3.4.5.3. switch_to完成进程切换
  • 3.3.4.6. linux进程优先级的处理
  • 3.3.4.7. linux唤醒抢占
    • 3.3.4.7.1. linux进程的睡眠
    • 3.3.4.7.2. linux进程的唤醒
    • 3.3.4.7.3. 无效唤醒
• 3.3.5. 调度普通进程-完全公平调度器CFS
  • 3.3.5.1. CFS调度器概述
    • 3.3.5.1.1. cfs调度器类fair_sched_class
    • 3.3.5.1.2. cfs就绪队列
  • 3.3.5.2. CFS调度器负荷权重load_weight
    • 3.3.5.2.1. 负荷权重
      • 3.3.5.2.1.1. 负荷权重struct load_weight
      • 3.3.5.2.1.2. 调度实体的负荷权重load
      • 3.3.5.2.1.3. 进程的负荷权重
    • 3.3.5.2.2. 优先级和权重的转换
      • 3.3.5.2.2.1. 优先级->权重转换表
      • 3.3.5.2.2.2. 1.25的乘积因子
    • 3.3.5.2.3. 进程负荷权重的计算
      • 3.3.5.2.3.1. scale_load取得负荷权重的值
    • 3.3.5.2.4. 就绪队列的负荷权重
      • 3.3.5.2.4.1. cfs就绪队列的负荷权重
      • 3.3.5.2.4.2. 就绪队列的负荷权重计算
  • 3.3.5.3. 虚拟时钟vruntime和调度延迟
    • 3.3.5.3.1. 虚拟运行时间
      • 3.3.5.3.1.1. 虚拟运行时间的引入
      • 3.3.5.3.1.2. cfs虚拟时钟
    • 3.3.5.3.2. 虚拟时钟相关的数据结构
      • 3.3.5.3.2.1. 调度实体的虚拟时钟信息
      • 3.3.5.3.2.2. 就绪队列上的虚拟时钟信息
    • 3.3.5.3.3. update_curr函数计算进程虚拟时间
      • 3.3.5.3.3.1. 重新设置cfs->min_vruntime
    • 3.3.5.3.4. 红黑树的键值entity_key和entity_befor
    • 3.3.5.3.5. 延迟跟踪(调度延迟)与虚拟时间在调度实体内部的再分配
      • 3.3.5.3.5.1. 调度延迟与其控制字段
      • 3.3.5.3.5.2. 虚拟时间在调度实体内的分配
  • 3.3.5.4. CFS队列操作
    • 3.3.5.4.1. enqueue_task_fair入队操作
      • 3.3.5.4.1.1. enqueue_task_fair函数
  • 3.3.5.5. pick_next_task_fair选择下一个被调度的进程
    • 3.3.5.5.1. put_prev_task函数
      • 3.3.5.5.1.1. 全局put_prev_task函数
      • 3.3.5.5.1.2. CFS的put_prev_task_fair函数
    • 3.3.5.5.2. pick_next_entity函数
      • 3.3.5.5.2.1. cfs的last和next指针域
      • 3.3.5.5.2.2. wakeup_preempt_entity检查是否可以被抢占
  • 3.3.5.6. task_tick_fair周期性调度器
    • 3.3.5.6.1. CFS的周期性调度
      • 3.3.5.6.1.1. task_tick_fair与周期性调度
      • 3.3.5.6.1.2. entity_tick函数
      • 3.3.5.6.1.3. check_preempt_tick函数
  • 3.3.5.7. 唤醒抢占
    • 3.3.5.7.1. 进程的创建
    • 3.3.5.7.2. 处理新进程
  • 3.3.5.8. WAKE_AFFINE机制
• 3.3.6. thread_info与内核栈stack的关系
  • 3.3.6.1. thread_info简介
  • 3.3.6.2. thread_union实现
  • 3.3.6.3. thread_info接口
  • 3.3.6.4. 0号进程的thread_info
  • 3.3.6.5. 堆栈的生长方式与thread_info的关系