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linux阻塞隊(duì)列深度剖析
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linux阻塞隊(duì)列是Linux內(nèi)核中用于處理和控制任務(wù)管理的重要工具。通過統(tǒng)一的阻塞隊(duì)列，Linux能夠控制成千上萬的任務(wù)，以確保內(nèi)核穩(wěn)定性和可靠性。本文將深入剖析Linux阻塞隊(duì)列在Linux內(nèi)核中不同部分的實(shí)現(xiàn)原理，其中包括隊(duì)列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，阻塞和喚醒的操作，以及其他相關(guān)信息的處理方法。
Linux阻塞隊(duì)列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由一個(gè)死去，一個(gè)就緒和一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)組成的。死去狀態(tài)是指進(jìn)程被終止或殺死，沒有空間可以執(zhí)行任務(wù)了；就緒態(tài)是指線程準(zhǔn)備就緒，準(zhǔn)備好響應(yīng)系統(tǒng)調(diào)度器的請(qǐng)求，處于激活狀態(tài)；而運(yùn)行態(tài)則是已經(jīng)進(jìn)入處理器的執(zhí)行的狀態(tài)，激活相應(yīng)進(jìn)程任務(wù)的狀態(tài)。其中，Linux調(diào)度器使用“就緒隊(duì)列”將就緒態(tài)維護(hù)的活動(dòng)進(jìn)程放入其中，然后將其中的任務(wù)分發(fā)給處理器的核心進(jìn)程執(zhí)行，并使進(jìn)程切換到運(yùn)行態(tài)。
當(dāng)進(jìn)程由運(yùn)行態(tài)進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，如果此時(shí)死亡隊(duì)列中存在等待進(jìn)程，則會(huì)將此時(shí)死亡狀態(tài)中的進(jìn)程喚醒，將它分發(fā)出去，進(jìn)入就緒態(tài)。喚醒操作會(huì)通過鎖機(jī)制，確保其他進(jìn)程得不到CPU執(zhí)行權(quán)，相應(yīng)的又把此時(shí)就緒態(tài)中的進(jìn)程掛起，釋放出CPU執(zhí)行權(quán)，而此時(shí)死亡狀態(tài)中由于存在等待進(jìn)程，則也會(huì)將等待進(jìn)程喚醒，以維護(hù)其活動(dòng)狀態(tài)。
另外，Linux阻塞隊(duì)列還負(fù)責(zé)其他相關(guān)信息的處理，比如調(diào)度器的內(nèi)存空間管理，內(nèi)核的定時(shí)器服務(wù)等。它們都是當(dāng)進(jìn)程處于掛起時(shí)，通過進(jìn)程阻塞隊(duì)列狀態(tài)變換的重新分配來實(shí)現(xiàn)的。例如，調(diào)度器會(huì)檢查進(jìn)程的掛起狀態(tài)，以及分配哪些內(nèi)存空間給它，而定時(shí)器服務(wù)會(huì)根據(jù)每次輪詢的時(shí)間間隔來更新時(shí)間，以保證系統(tǒng)定時(shí)服務(wù)的正確和穩(wěn)定運(yùn)行。
完整函數(shù)部分：
/*
* 檢查掛起狀態(tài)，并分配內(nèi)存空間
*/
int check_suspend_status_and_alloc_memory(struct task_struct *t)
{
/* 獲取進(jìn)程的阻塞隊(duì)列 */
struct list_head *head = &t->blocked_queue;
/* 檢查進(jìn)程是否處于掛起狀態(tài) */
if (list_empty(head)) {
//根據(jù)情況分配內(nèi)存空間
//…………
return 0;
}
return -1;
}
/*
* 根據(jù)每次輪詢的時(shí)間間隔更新時(shí)間
*/
void update_time_zero(void *target_time)
{
// 獲取隊(duì)列中被掛起的進(jìn)程
struct list_head *head = ¤t->blocked_queue;
// 如果隊(duì)列為空，說明進(jìn)程沒有掛起
if (list_empty(head)) {
// 更新時(shí)間
//…………
return;
}
}
Linux阻塞隊(duì)列是Linux內(nèi)核中應(yīng)用最廣泛的工具，從內(nèi)核切換和用戶態(tài)的任務(wù)控制到內(nèi)存空間的分配，它都是調(diào)度器的重要支柱，在確保內(nèi)核穩(wěn)定性和可靠性的同時(shí)還能有效地提高系統(tǒng)的效率。本文分析的Linux阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理，正是憑借它的這些重要特性，使得Linux在硬件、內(nèi)核和應(yīng)用程序管理等方面能夠取
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分享名稱：Linux阻塞隊(duì)列深度剖析（linux阻塞隊(duì)列）
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