unix 内核相关

Posted 2020-12-11 laochaia

进程的等待状态

如果进程不在执行的话，那么它在等待一些事件，内核分了很多的等待状态

这些状态通常由进程的描述符队列来实现的 ，每个队列可能悬空，来对应一组等待特定的事件的进程。

内核的可重入

几个进程可以同时在内核态执行，在单处理器上只有一个进程真正的运行，其他都是被阻塞的状态，或者处于一个低优先级的状态等待，内核代表进程发出请求后，磁盘处理请求，恢复其他的进程，设备满足进程的请求，中断反馈内核，内核让以前的进程继续执行。

提供可重入的方式是编写函数

函数的变量改变局部变量，不改变全局，称作可重入函数

吞吐量

硬件中断，内核挂起进程，即使进程处于内核态，一旦设备发生中断，它一直等到cpu应答

进程的地址空间

每个进程运行的私有空间，他在用户态下运行的进程涉及到私有栈，数据和代码区

等到在内核状态的时候访问内核数据和代码区，使用另外的栈

进程共享地址空间，但在有些情况下明确的共享，有时内核自动完成共享

通过共享地址空间节省内存，内核自动完成

linux的进程共享地址空间来进行通信，共享内存技术

同步和临界

实现内核的可重入利用同步进制，如果作用于内核数据结构控制路径被挂起，

其他的内核路径不作用于这个数据结构，除非他被重置，否则两个路径就会破坏掉信息

避免死锁

与其他的控制路径的同步进程和内核控制路径容易进入死锁的状态

    P1  >> a  ;  P2>>B       P1 等待P2的完成， P2等待P1 的开始

这就是死锁的循环 ，和尚挑水

 

非抢占式内核

进程在内核执行时，他不能任意的挂起，也不能被另一个进程所代替，因此在单核的处理系统上，中断和异常处理函数不能更新内核，所以进程的访问是安全的，这样处理事情十分低效，就是单线程工作。

关闭中断的目的是什么

单处理器中存在同步机制，在进入一个临界区之前关闭产生的所有的硬件中断

就是中断的优先级问题，发生靠前的事情优先级高

多处理器的系统使用了自旋锁的机制，自旋锁与信号量相似，但是没有进程的链表

当一个进程锁发现被另一个进程锁锁着，就会不停地“旋转”，循环发送指令直到锁打开

为什么单进程无法进行自旋锁呢，因为单进程只能无限的被挂起，

而不能有反馈。

信号的机制

每种事件都有自己的信号编号

有两种系统事件

异步通告   

例如，用户在终端按下中断，向前台发送一个中断信号

同步错误或异常

进程访问内存的非法地址，内核向这个进程发送SEGSEGV信号