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运行队列

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当内核要寻找一个新的进程在CPU上运行时,必须只考虑处于可运行状态的进程,(即在TASK_RUNNING状态的进程),因为扫描整个进程链表是相当低效的,所以引入了可运行状态进程的双向循环链表,也叫运行队列(runqueue)。

运行队列容纳了系统中所有可以运行的进程,它是一个双向循环队列,其结构如下:

image003

该队列通过task_struct结构中的两个指针run_list链表来维持。队列的标志有两个:一个是“空进程”idle_task、一个是队列的长度。

有两个特殊的进程永远在运行队列中待着:当前进程和空进程。前面我们讨论过,当前进程就是由cureent指针所指向的进程,也就是当前运行着的进程,但是请注意,current指针在调度过程中(调度程序执行时)是没有意义的,为什么这么说呢?调度前,当前进程正在运行,当出现某种调度时机引发了进程调度,先前运行着的进程处于什么状态是不可知的,多数情况下处于等待状态,所以这时候current是没有意义的,直到调度程序选定某个进程投入运行后,current才真正指向了当前运行进程;空进程是个比较特殊的进程,只有系统中没有进程可运行时它才会被执行,Linux将它看作运行队列的头,当调度程序遍历运行队列,是从idle_task开始、至idle_task结束的,在调度程序运行过程中,允许队列中加入新出现的可运行进程,新出现的可运行进程插入到队尾,这样的好处是不会影响到调度程序所要遍历的队列成员,可见,idle_task是运行队列很重要的标志。

另一个重要标志是队列长度,也就是系统中处于可运行状态(TASK_RUNNING)的进程数目,用全局整型变量nr_running表示,在/kernel/fork.c中定义如下:

int nr_running=1;

若 nr_running为0,就表示队列中只有空进程。在这里要说明一下:若nr_running为0,则系统中的当前进程和空进程就是同一个进程。但是Linux会充分利用CPU而尽量避免出现这种情况。

 

 

11 2015-09

 

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