Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

LINUX|| Реализация потоков в ОС Linux.

Читайте также:
  1. II. Сравнение потоков и процессов
  2. III. Организация и проведение натуральных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков на основных автомагистралях
  3. LINUX|| Алгоритм замещения страниц в ОС Linux.
  4. LINUX|| Загрузка в ОС Linux.
  5. LINUX|| Задачи и интерфейсы Unix-подобных систем.
  6. LINUX|| Процессы в ОС Linux. Общие понятия.
  7. LINUX|| Процессы в ОС Linux. Этапы создания процесса.
  8. LINUX|| Структура памяти процесса в ОС Linux.
  9. LINUX|| Структура ядра ОС Linux.

В 2000 году в Linux был введен новый системный вызов clone, который размыл отличия между процессами и потоками

Clone(function, stack_ptr, sharing-flags, arf);

Вызов clone создает новый поток либо в новом процессе, либо в текущем, все зависит от флага sharing-flags. Если новый поток находится в текущем процессе, то он совместно с существующими потоками использует адресное пространство и каждая запись в любой байт становится видна всем остальным потокам данного процесса. С другой стороны, если адресное пространство совместно не используется, то последующие записи новых потоков не будут видны старым. В обоих случаях новый поток начинает выполнение функции function с аргументом arg в качестве единственного параметра. Также в обоих случаях новый поток получает свой собственный стек, при этом указатель стека инициализируется параметром stack_ptr. Параметр sharing-flags представляет собой битовый массив. Каждый бит может быть установлен независимо от остальных, и каждый из них определят, копирует ли новый поток эту структуру данных или использует ее совместно с вызывающим потоком.

CLOVE_VM 1 - создать новый поток, 0 – создать новый процесс. Если этот бит установлен, но новый поток добавляется к старым. Если этот бит сброшен, то новый поток получает свое собственное адресное пространство.

CLONE_FS 1 – совместно используется рабочий каталог root и флаг umask. 0 – не использовать их совместно. Даже если у нового потока есть адресное пространство, старый и новый потоки будут использовать совместно общие каталоги.

CLONE_PID 1 – поток получает старый идентификатор. 0 – поток получает свой собственный идентификатор. Это свойство нужно при загрузке системы. Процессам пользователя не разрешается использовать это свойство

CLONE_PARENT 1 – новый поток имеет того же родителя, что и вызывающий, 0 – родителем нового потока является вызывающий.

CLONE_FILES 1 – используются общие дескрипторы файлов, если 0 – копируются

Чтобы сохранять совместимость с другим unix-системами, Linux разделяет структуры задач и процессы. Оба этих поля хранятся в структуре задач.

 

LINUX|| Планирование в ОС Linux.

В операционной системе Linux планирование основано на потоках, поскольку потоки реализованы в ядре. Различают три класса потоков:

1. Потоки реального времени, обслуживаемые по алгоритму FIFO

2. Потоки реального времени, обслуживаемые в порядке циклической очереди

3. Потоки разделения времени.

Обслуживаемые по алгоритму FIFO потоки имеют наивысшие приоритеты и не могут вытесняться другими потоками, за исключением того же потока реального времени с более высоким приоритетом, перешедшего в состояние готовности.

Обслуживаемые в порядке циклической очереди потоки реального времени представляют собой то же самое, что и потоки реального времени FIFO, но с тем отличием, что они имеют квант времени и могут вытесняться по таймеру. Такой, находящийся в состоянии готовности, поток выполняется в течение кванта времени, после чего поток помещается в конец своей очереди. Рассмотренные классы имеют более высокий приоритет, чем потоки разделения времени. Потоки реального времени внутри системы Linux представлены приоритетами от 0 до 99, причем 0 – самый высокий, 99 – самый низкий.

Третий класс потоков представлен приоритетами от 100 до 139.

Квант времени – количество тиков таймера, в течение которых процесс может выполняться. Планировщик Linux использует ключевую структуру данных, которая называется очередь исполнения.

Работы планировщика. Планировщик выбирает задачу из активного массива с самым высоким приоритетом. Если квант времени этой задачи истек, то она переносится в список закончивших функционирование (возможно с другим уровнем приоритета). Если задача блокируется (например, в ожидании события ввода-вывода) до истечения ее кванта времени, то после события она помещается обратно в исходный массив, а ее квант уменьшается на количество уже использованного времени. После полного истечения кванта времени она также будет помещена в массив закончивших функционирование. Когда ни в одном из активных массивов больше нет задач, то планировщик просто меняет указатели, чтобы закончившие функционирование массивы стали активными и наоборот. Разным уровням приоритета присваиваются различные кванты времени, больший квант времени присваивается большему приоритету. Существует понятие статического и динамического приоритета. Статический приоритет возникает при создании процесса (потока). Динамический приоритет изменяется во время работы процесса (потока) в соответствии с политикой планирования данной операционной системы. В системе Linux с каждым потоком связывается значение nice. По умолчанию оно равно 0, но может изменяться с помощью системного вызова nice (value) -20<=value<=19. Это значение определяет статический приоритет потока. Поскольку Linux заранее не знает, будет ли задача интенсивно использовать процессор или ввод-вывод, она применяет динамический приоритет для решения данной проблемы.

Динамический приоритет используется в системе linux для того, чтобы:

1. Уделять большее внимание интерактивным потокам

2. Предотвращать излишний расход процессорного времени

Максимальное увеличение приоритета = -5, максимальное снижение приоритета = +5.

Планировщик поддерживает связанную с каждой задачей переменную sleep_avg. Когда задача просыпается, эта переменная получает приращение, а когда задача вытесняется или истекает ее квант, эта переменная уменьшается на соответствующее значение. Планировщик linux пересчитывает новый уровень приоритета при перемещении потока из списка активных в список закончивших функционирование.

Кроме того, планировщик имеет функциональные возможности в отношении многопроцессорных или многоядерных систем, например, с каждым процессором связывается своя очередь выполнения. Планировщик рассматривает только готовые к выполнению задачи, которые помещаются в соответствующие очереди выполнения.

Те задачи, которые не готовы к выполнению и ждут выполнения различных операций ввода-вывода, помещаются в структуру очередь ожидания. Такая очередь связана с каждым событием, которого могут дожидаться задачи. Заголовок очереди ожидания содержит указатель на связный список задач.

 

 


Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 20 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2020 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав