文档介绍：Linux系统架构Linux一个遵循操作系统界面标准的免费操作系统,在外表和性能上与UNIX非常接近,它以稳定性、可靠性、安全性和灵活性著称。Linux操作系统可以在基于Intelx86系列处理器的个人计算机(PC)上运行,并能实现全部的UNIX特性,可以将一台普通的PC机变成一台功能强大的Unix工作站。目前,Linux操作系统已得到越来越广泛的应用,例如科学工作者使用Linux作分布式计算,服务器,越来越多的软件公司宣布支持Linux。同时,Linux是一个开放源代码的自由软件,用户可以无偿地得到它的源代码和大量的Linux应用程序,而且可以任意地修改和补充它们,这对用户学****了解操作系统的内核非常有益。Linux进程管理Linux进程进程在操作系统中执行特定的任务。而程序是存储在磁盘上包含可执行机器指令和数据的静态实体。进程或者任务是处于活动状态的计算机程序。进程是一个随执行过程不断变化的实体。和程序要包含指令和数据一样,进程也包含程序计数器和所有CPU寄存器的值,同时它的堆栈中存储着如子程序参数、返回地址及变量之类的临时数据。当前的执行程序,或者说进程,包含着当前处理器中的活动状态。Linux是一个多处理操作系统。进程具有独立的权限与职责。如果系统中某个进程崩溃,它不会影响到其余的进程。每个进程运行在其各自的虚拟地址空间中,通过核心控制下可靠的通信机制,它们之间才能发生联系。 Linux运行模式、地址空间与上下文运行Linux系统的计算机硬件至少需要提供两种运行模式:高优先级的内核模式(特权模式)与低优先级的用户模式。内核运行在高优先级,称之为内核态,其他外围软件包括编辑程序、X-Windows等都运行在低优先级,称之为用户态。采用不同的执行模式是为了系统保护。当用户进程需要完成特权模式下才能完成的某些功能时,必须严格按照系统调用提供的接口才能进入特权模式,然后执行调用所提供的有限的功能。每一种运行态都有自己的堆栈,Linux中分为用户栈和核心栈。采用特权模式进行保护的根本目的是对地址空间的保护,用户进程不能访问所有的地址空间,只有通过系统调用才能进入内核,访问受保护的那些地址空间的数据。另外,进程与进程之间的地址空间也不能随便互访。Linux通过虚存管理机制很好地实现了这种保护。在虚存系统中,进程所使用的地址不直接对应物理的存储单元,每个进程都有自己的虚拟地址空间,对虚拟地址空间的引用通过地址变换机制转换成物理地址的引用。虚拟地址空间分为两部分:用户空间和系统空间。在用户模式下只能访问用户空间,而在核心模式下可以访问用户空间和系统空间。一个进程的上下文可以分为三个部分:用户级上下文、寄存器上下文及系统级上下文。用户级上下文有:正文、数据、用户栈及共享存储区。寄存器上下文有:程序计数器PC(即CPU将执行的下条指令地址)、处理机状态寄存器、栈指针、通用寄存器。系统级上下文有:进程表结构task_struct、存储表及页表和核心栈等。全部的上下文信息组成了一个进程的运行环境。当发生进程调度时,必须对全部上下文信息进行切换,新调度的进程才能运行。进程就是上下文集合的一个抽象概念。Linux存储器管理Linux文件系统Linux设备管理第8章 Linux进程管理本章要点: Linux进程地址空间与上下文进程控制块PCB进程调度进程通信:信号、管道、消息队列、信号量、共享内存Linux是一个多用户操作系统,支持分时处理和“软”实时处理。Intel版本的Linux利用其体系结构的保护模式和特权级等特征,将进程分为内核态和用户态两种级别。中断和系统调用是内核向用户提供服务的重要途径。Linux的进程管理由进程控制块、进程调度、进程间通信等部分组成,它是Linux存储管理、文件管理和设备管理的基础。Linux系统中的进程包括交互进程、批处理进程和守护进程。 Linux进程进程在操作系统中执行特定的任务。而程序是存储在磁盘上包含可执行机器指令和数据的静态实体。进程或者任务是处于活动状态的计算机程序。进程是一个随执行过程不断变化的实体。和程序要包含指令和数据一样,进程也包含程序计数器和所有CPU寄存器的值,同时它的堆栈中存储着如子程序参数、返回地址及变量之类的临时数据。当前的执行程序,或者说进程,包含着当前处理器中的活动状态。Linux是一个多处理操作系统。进程具有独立的权限与职责。如果系统中某个进程崩溃,它不会影响到其余的进程。每个进程运行在其各自的虚拟地址空间中,通过核心控制下可靠的通信机制,它们之间才能发生联系。 Linux运行模式、地址空间与上下文运行Linux系统的计算机硬件至少需要提供两种运行模式:高优先级的内核模式(特权模式)与低优先级的用户模式。内核运行在高优先级,称之为内核态,其他外围软件包括编辑程序、