进程调度与系统调用__操作系统原理课程设计.doc

操作系统理课程设计报告操作系统原理课程设计报告一、课程设计任务Linux0.11版本进程调度与系统调用部分代码阅读二、本人分工此任务有两部分：1.进程调度 2.系统调用本人负责的部分是“exit.c程序” 相关代码的阅读及改写。三、设计过程1、该段代码总体设计该程序主要描述了进程（任务）终止和退出的处理事宜。主要包含进程释放、会话（进程组）终止和程序退出处理函数以及杀死进程、终止进程、挂起进程等系统调用函数。还包括进程信号发送函数send_sig()和通知父进程子进程终止的函数tell_father()。 释放进程的函数 release()主要根据指定的任务数据结构（任务描述符）指针，在任务数组中删除指定的进程指针、释放相关内存页并立刻让内核重新调度任务的运行。 进程组终止函数kill_session()通过向会话号与当前进程相同的进程发送挂断进程的信号。 系统调用 sys_kill()用于向进程发送任何指定的信号。根据参数 pid（进程标识号）的数值的不同，该系统调用会向不同的进程或进程组发送信号。程序注释中已经列出了各种不同情况的处理方式。 程序退出处理函数 do_exit()是在系统调用的中断处理程序中被调用的。它首先会释放当前进程的代码段和数据段所占的内存页面，然后向子进程发送终止信号 SIGCHLD。接着关闭当前进程打开的所有文件、释放使用的终端设备、协处理器设备，若当前进程是进程组的领头进程，则还需要终止所有相关进程。随后把当前进程置为僵死状态，设置退出码，并向其父进程发送子进程终止信号。最后让内核重新调度任务的运行。 系统调用 waitpid()用于挂起当前进程，直到 pid 指定的子进程退出（终止）或者收到要求终止该进程的信号，或者是需要调用一个信号句柄（信号处理程序） 。如果pid所指的子进程早已退出（已成所谓的僵死进程） ，则本调用将立刻返回。子进程使用的所有资源将释放。该函数的具体操作也要根据其参数进行不同的处理。2、该段代码中的主要数据结构及说明1.进程运行任务的结构体：struct task_struct /* these are hardcoded - dont touch */ long state; /任务的运行状态（-1不可运行，0可运行(就绪)，0已停止） long counter; /任务运行时间计数(递减)（滴答数），运行时间片。 long priority; /运行优先数。任务开始运行时counter = priority，越大运行越长。 long signal; /信号。是位图，每个比特位代表一种信号，信号值=位偏移值+1。 struct sigaction sigaction32; /信号执行属性结构，对应信号将要执行的操作和标志信息。 long blocked; /进程信号屏蔽码（对应信号位图）。 /* various fields */ int exit_code; /任务执行停止的退出码，其父进程会取。/代码段地址。代码长度（字节数）。代码长度 + 数据长度（字节数）。总长度（字节数）。堆栈段地址。 unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack; /进程标识号(进程号)。父进程号。父进程组号。会话号。会话首领。 long pid,father,pgrp,session,leader; unsigned short uid,euid,suid; /用户标识号（用户id）。有效用户id。保存的用户id。 unsigned short gid,egid,sgid; / 组标识号（组id）。有效组id。保存的组id。 long alarm; /报警定时值（滴答数）。/用户态运行时间（滴答数）。系统态运行时间（滴答数）。子进程用户态运行时间。子进程系统态运行时间。进程开始运行时刻。 long utime,stime,cutime,cstime,start_time; unsigned short used_math; /标志：是否使用了协处理器。 /* file system info */ int tty; /进程使用tty的子设备号。-1表示没有使用。 unsigned short umask; /文件创建属性屏蔽位。 struct m_inode * pwd; /当前工作目录i节点结构。 struct m_inode * root; /根目录i节点结构。 struct m_inode * executable; /执行文件i节点结构。 unsigned long close_on_exec; /执行时关闭文件句柄位图标志。 struct file * filpNR_OPEN; /进程使用的文件表结构。/* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */ struct desc_struct ldt3; /本任务的局部表描述符。0-空，1-代码段cs，2-数据和堆栈段ds&ss。 /* tss for this task */ struct tss_struct tss; /本进程的任务状态段信息结构。 ;3、流程图1. sys_exit( )流程:1.调用do_exit()完成进程的消亡。2.结束，退出sys_exit开始结束调用do_exit()完成进程的终止2. do_exit( )流程图:YYNY结束该子进程已经处于僵死将子进程的father置为1Y关闭当前进程打开着的所有文件对当前进程工作目录pwd、根目录root以及运行程序的i节点进行同步操作，并分别置空N信号SIGCHLD当前进程有子进程释放当前进程代码段和数据段所占的内存页do_exit开始释放该终端当前进程是领头(leader)进程并且其有控制的终端当前进程是leader 进程当前进程上次使用过协处理器last_task_used_math置空YN终止所有相关进程把当前进程置为僵死状态，并设置退出码3.4、运行结果分析1.输入：无2.输出：无四、问题和体会问题：调用复杂，底层代码晦涩难懂。体会：本人通过对操作系统创建进程部分代码进行查找，给小组成员分配任务，已对操作系统的代码有大概的了解