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<HTML><HEAD> <TITLE>BBS水木清华站∶精华区</TITLE></HEAD><BODY><CENTER><H1>BBS水木清华站∶精华区</H1></CENTER>发信人: coolzhang (coolzhang), 信区: Linux <BR>标 题: linux bible 第十一章 核心机制 <BR>发信站: BBS 水木清华站 (Mon Oct 25 17:58:00 1999) <BR> <BR>发信人: coolzhang (coolzhang), 信区: UNIX <BR>标 题: linux bible 第十一章 核心机制 <BR>发信站: 武汉白云黄鹤站 (Mon Oct 25 17:11:11 1999), 站内信件 <BR> <BR>第十一章 核心机制 <BR> <BR> <BR>本章主要描叙Linux核心为使核心其他部分能有效工作而提供的几个常用任务与机制。 <BR> <BR>11.1 底层部分处理机制 <BR> <BR> <BR>某些特殊时刻我们并不愿意在核心中执行一些操作。例如中断处理过程中。 <BR>当中断发生时处理器将停止当前的工作,操作系统将中断发送到相应的设备驱 <BR>动上去。由于此时系统中其他程序都不能运行,所以设备驱动中的中断处理过程 <BR>不宜过长。有些任务最好稍后执行。Linux底层部分处理机制可以让设备驱动和 <BR>Linux核心其他部分将这些工作进行排序以延迟执行。图11.1给出了一个与底层 <BR>部分处理相关的核心数据结构。 <BR> <BR>系统中最多可以有32个不同的底层处理过程；bh_base是指向这些过程入口的指 <BR>针数组。而bh_active和bh_mask用来表示那些处理过程已经安装以及那些处于 <BR>活动状态。如果bh_mask的第N位置位则表示bh_base的第N个元素包含底层部分 <BR>处理例程。如果bh_active的第N位置位则表示第N个底层处理过程例程可在调度 <BR>器认为合适的时刻调用。这些索引被定义成静态的；定时器底层部分处理例程 <BR>具有最高优先级（索引值为0），控制台底层部分处理例程其次（索引值为1）。 <BR>典型的底层部分处理例程包含与之相连的任务链表。例如immediate底层部分处 <BR>理例程通过那些需要被立刻执行的任务的立即任务队列（tq_immediate）来执行。 <BR> <BR>有些核心底层部分处理过程是设备相关的，但有些更加具有通用性： <BR> <BR>TIMER <BR> 每次系统的周期性时钟中断发生时此过程被标记为活动，它被用来驱动核 <BR> 心的定时器队列机制。 <BR>CONSOLE <BR> 此过程被用来处理进程控制台消息。 <BR>TQUEUE <BR> 此过程被用来处理进程tty消息。 <BR>NET 此过程被用来做通用网络处理。 <BR>IMMEDIATE <BR> 这是被几个设备驱动用来将任务排队成稍后执行的通用过程。 <BR> <BR>当设备驱动或者核心中其他部分需要调度某些工作延迟完成时，它们将把这些任 <BR>务加入到相应的系统队列中去，如定时器队列，然后对核心发出信号通知它需要 <BR>调用某个底层处理过程。具体方式是设置bh_active中的某些位。如果设备驱动将 <BR>某个任务加入到了immediate队列并希望底层处理过程运行和处理它,可将第8位置1。 <BR>每次系统调用结束返回调用进程前都要检查bh_active。如果有位被置1则调用处于 <BR>活动状态的底层处理过程。检查的顺序是从0位开始直到第31位。 <BR> <BR>每次调用底层处理过程时bh_active中的对应位将被清除。bh_active是一个瞬态 <BR>变量，它仅仅在调用调度管理器时有意义；同时它还可以在空闲状态时避免对底 <BR>层处理过程的调用。 <BR> <BR>11.2 任务队列 <BR> <BR> <BR>任务队列是核心延迟任务启动的主要手段。 Linux <BR>提供了对队列上任务排队以及处理它们的通用机制。 <BR> <BR>任务队列通常和底层处理过程一起使用；底层的定时器队列处理过程运行时对 <BR>定时器队列进行处理。任务队列的结构很简单，它由一个tq_struct结构链表构 <BR>成，每个节点中包含处理过程的地址指针以及指向数据的指针。 <BR> <BR>处理任务队列上元素时将用到这些过程，同时此过程还将用到指向这些数据的指针。 <BR> <BR>核心的所有部分，如设备驱动, <BR>都可以创建与使用任务队列。但是核心自己创建与管理的任务队列只有以下三个: <BR> <BR>timer <BR> 此队列用来对下一个时钟滴答时要求尽快运行的任务进行排队。每个时钟滴 <BR> 答时都要检查此队列看是否为空，如果不为空则定时器底层处理过程将激活 <BR> 此任务。当调度管理器下次运行时定时器队列底层处理过程将和其他底层处 <BR> 理过程一道对任务队列进行处理。这个队列不能和系统定时器相混淆。 <BR>immediate <BR> immediate <BR> 底层处理过程的优先级低于定时器底层处理过程，所以此类型任务将延迟运行。 <BR>scheduler <BR> 此任务队列直接由调度管理器来处理。它被用来支撑系统中其他任务队列， <BR> 此时可以运行的任务是一个处理任务队列的过程，如设备驱动。 <BR> <BR>当处理任务队列时，处于队列头部的元素将从队列中删除同时以空指针代替它。这 <BR>个删除操作是一个不可中断的原子操作。队列中每个元素的处理过程将被依次调用。 <BR>这个队列中的元素通常使用静态分配数据。然而并没有一个固有机制来丢弃已分配 <BR>内存。任务队列处理例程简单的指向链表中下一个元素。这个任务才真正清除任何 <BR>已分配的核心内存。 <BR> <BR>11.3 定时器（TIMER） <BR> <BR> <BR>操作系统应该能够在将来某个时刻准时调度某个任务。所以需要一种能保证任务较 <BR>准时调度运行的机制。希望支持每种操作系统的微处理器必须包含一个可周期性中 <BR>断它的可编程间隔定时器。这个周期性中断被称为系统时钟滴答，它象节拍器一样 <BR>来组织系统任务。 <BR> <BR>Linux的时钟观念很简单：它表示系统启动后的以时钟滴答记数的时间。所有的系统 <BR>时钟都基于这种量度，在系统中的名称和一个全局变量相同-jiffies。 <BR>⌨️ 快捷键说明
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