Prozessplanung in Linux-Systemen: Konzepte, Prinzipien und Methoden

Prozessplanung ist eine wichtige Kernelfunktion in Linux-Systemen. Sie kann CPU-Nutzungsrechte auf mehrere Prozesse verteilen, sodass jeder Prozess eine angemessene Laufzeit erhält, wodurch die Parallelität und Reaktionsfähigkeit des Systems verbessert wird. Die Auswirkung der Prozessplanung wirkt sich direkt auf die Systemleistung und die Benutzererfahrung aus. Daher ist es sehr wichtig, die Prozessplanung in Linux-Systemen zu verstehen. Aber verstehen Sie die Prozessplanung in Linux-Systemen wirklich? Kennen Sie die Konzepte, Prinzipien und Methoden? Wissen Sie, wie man die Prozessplanung unter Linux verwendet und konfiguriert? Dieser Artikel führt Sie ausführlich in die relevanten Kenntnisse der Prozessplanung in Linux-Systemen ein, damit Sie diese leistungsstarke Kernelfunktion unter Linux besser nutzen und verstehen können.

Im Linux-Kernel ist die Vervollständigung ein einfacher Synchronisationsmechanismus, der signalisiert, dass „die Dinge weitergehen können“.

Um die Vervollständigung zu verwenden, müssen Sie in die Datei aufnehmen und eine Variable vom Typ Strukturvervollständigung erstellen.

1. Diese Variable kann statisch deklariert und initialisiert werden:

2. DECLARE_COMPLETION(my_comp);

3. oder dynamische Initialisierung:

   1. **struct** completion my_comp; 
   2. init_completion(&my_comp); 
   

Wenn der Treiber auf den Abschluss eines Prozesses warten möchte, bevor er nachfolgende Vorgänge ausführt, kann er wait_for_completion mit dem abzuschließenden Ereignis als Parameter aufrufen:

1. void wait_for_completion(struct completion *comp);

wait_for_completion wartet auf den Abschluss. Wenn unterbrechbar hinzugefügt wird, bedeutet dies, dass das Warten des Threads durch von außen gesendete Signale unterbrochen werden kann. Wenn hinzugefügt wird, bedeutet dies, dass der Thread nur durch das Kill-Signal unterbrochen werden kann wird nach einer bestimmten Wartezeit automatisch beendet. Die Einheit des Timeouts ist die vom System verwendete Zeitscheibe (meistens 1 ms).

Wenn andere Teile des Codes feststellen können, dass das Ereignis abgeschlossen ist, kann eine der folgenden beiden Funktionen aufgerufen werden, um den auf das Ereignis wartenden Prozess aufzuwecken:

1. **void** complete(**struct** completion *comp); 
2. **void** complete_all(**struct** completion *comp); /* Linux 2.5.x以上版本 */ 

Die erstere Funktion weckt nur einen wartenden Prozess, während die letztere Funktion alle Prozesse weckt, die auf das Ereignis warten. Aufgrund der Art und Weise, wie die Vervollständigung implementiert ist, funktioniert „Complete“ auch dann, wenn es vor „wait_for_competion“ aufgerufen wird.
Beispielsweise gibt es in der Implementierung des MD-Gerätetreibers einen Wiederherstellungsthread md_recovery_thread. Der Treiber registriert und hebt Wiederherstellungsthreads über md_register_thread und md_unregister_thread auf. Die Ausführungslogik zum Wiederherstellen des Threads befindet sich in der Funktion md_thread, die ungefähr wie folgt lautet:

1. **int** md_thread(**void** * arg) 
2. { 
3.   线程初始化; 
4.   **while** (运行) { 
5. ​    处理逻辑; 
6. ​    接收信号; 
7.   } 
8.   **return** 0; 
9. } 

md_register_thread erstellt einen Wiederherstellungsthread, der den Zeiger des Threads zurückgeben muss, nachdem der Thread tatsächlich initialisiert wurde. Daher lautet die Logik:

1. mdk_thread_t *md_register_thread(**void** (*run) (**void** *), **void** *data, **const** **char** *name) 
2. { 
3.   mdk_thread_t ***thread**; 
4.   …… 
5.   **struct** completion event; 
6.   /* 为线程分配空间 */ 
7.   **thread** = (mdk_thread_t *) kmalloc (**sizeof**(mdk_thread_t), GFP_KERNEL); 
8.   …… 
9.   init_completion(&event); 
10.   …… 
11.   **thread**->event = &event; 
12.   /* 创建内核线程 */ 
13.   ret = kernel_thread(md_thread, **thread**, 0); 
14.   /* 等待线程初始化结束 */ 
15.   …… 
16.   wait_for_completion(&event); 
17.   /* 返回线程指针 */ 
18.   **return** **thread**; 
19. } 

Während sich md_unregister_thread abmeldet und den Thread fortsetzt, indem es das SIGKILL-Signal an den Thread sendet, muss es auch den vom Thread belegten Speicher freigeben, nachdem der Thread tatsächlich beendet wurde. Daher lautet die Logik:

1. **void** md_unregister_thread(mdk_thread_t ***thread**) 
2. { 
3.   **struct** completion event; 
4.   init_completion(&event); 
5.   **thread**->event = &event; 
6.   …… 
7.   /* 向线程发送SIGKILL信号终止其运行 */ 
8.   md_interrupt_thread(**thread**); 
9.   /* 等待线程退出 */ 
10.   wait_for_completion(&event); 
11.   /* 释放线程所占用的内存 */ 
12.   kfree(**thread**); 
13. } 

Wenn Sie die Vollständigkeit in Betracht ziehen, lautet die Logik von md_thread:

1. **int** md_thread(**void** * arg) 
2. { 
3.   线程初始化; 
4.   complete(**thread**->event);  
5.   **while** (运行) { 
6. ​    处理逻辑; 
7. ​    接收信号; 
8.   } 
9.   complete(**thread**->event);  
10.   **return** 0; 
11. } 

Da das Warteereignis eine gemeinsam genutzte Ressource im Treiber- und Wiederherstellungsthread ist, ist zu beachten, dass es sich um eine globale Variable oder, wie im Implementierungscode, als lokale Variable handeln muss und sein Zeiger im Wiederherstellungsthread platziert wird Struktur Mitte.

typedef struct mdk_thread_s {
  ……
  struct completion *event;
  ……
} mdk_thread_t;

Durch diesen Artikel sollten Sie ein tiefgreifendes Verständnis der Prozessplanung in Linux-Systemen haben und deren Konzepte, Prinzipien und Methoden kennen. Sie sollten auch die Rolle und Auswirkungen der Prozessplanung verstehen und wissen, wie Sie die Prozessplanung unter Linux richtig verwenden und konfigurieren. Wir empfehlen Ihnen, die Prozessplanung zu verwenden, um die Parallelität und Reaktionsfähigkeit des Systems zu verbessern, wenn Sie ein Linux-System verwenden. Gleichzeitig erinnern wir Sie auch daran, bei der Verwendung der Prozessplanung auf einige potenzielle Probleme und Herausforderungen zu achten, z. B. Prozesspriorität, Lastausgleich, Echtzeitleistung usw. Ich hoffe, dieser Artikel kann Ihnen dabei helfen, das Linux-System besser zu nutzen und die Vorteile und den Komfort der Prozessplanung unter Linux zu genießen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonProzessplanung in Linux-Systemen: Konzepte, Prinzipien und Methoden. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!