程序與程式
1.程式：存放在磁碟上的一系列**和資料的可執行映像，是乙個靜止的實體。
2.程序：是乙個執行中的程式，它是乙個動態的實體。
程序四要素
1.有一段程式供其執行。這段程式不一定是某個程序所專有，可以與其他程序共用。
2.有程序專用的核心空間堆疊。
3.在核心中有乙個task_struct資料結構，也就是通常所說的程序控制塊（pcb）。有了這個資料結構，程序才能成為核心排程的乙個基本單位，接受核心的排程。
4.有獨立的使用者空間。
如果有獨立的使用者空間，那麼是程序；如果沒獨立的使用者空間，有共享的使用者空間，那麼是使用者線性；如果沒有獨立的使用者空間和共享的使用者空間，那麼是核心執行緒。
linux程序狀態
1.task_running
程序正在被cpu執行，或者已經準備就緒，隨時可以執行。當乙個程序剛被建立時，就處於task_running狀態。
2.task_interruptible
處於等待中的程序，等待的條件為真時被喚醒，也可以被訊號(signal)或中斷喚醒。
3.task_uninterruptible
處於等待中的程序，等待資源有效時被喚醒，但不可以由其他程序通過訊號(signal)或中斷喚醒。
4.task_killable
linux2.6.25新引入的程序睡眠狀態，原理與task_uninterruptible類似，但是可以被致命訊號(sigkill)喚醒。
5.task_traced
正在被除錯狀態的程序。
6.task_dead
程序退出時（呼叫do_exit），所處的狀態。
linux程序描述
在linux核心**中，程序、執行緒都是使用task_struct(sched.h)結構來表示的，它包含了大量描述程序/執行緒的資訊，其中比較重要的有程序號(pid_t pid)、程序狀態(long state)、程序優先順序(int prio)。
排程策略：
1.sched_normal(sched_other):普通的分時程序
2.sched_fifo:先進先出的實時程序
3.sched_rr:時間片輪轉的實時程序
4.sched_batch:批處理程序
5.sched_idle:只在系統空閒時才能夠被排程執行的程序
排程時機
1.主動式排程
在核心中呼叫schedule()。當程序需要等待資源等原因而暫時停止執行時，會把自己的狀態置於掛起（睡眠），並主動請求排程，讓出cpu。
示例：current->state = task_interruptible;
schedule();
2.被動式排程
被動式排程又名搶占式排程。分為使用者態搶占（linux2.4以上)和核心態搶占（linux2.6以上)。
使用者態搶占
使用者搶占發生在：
從系統呼叫返回使用者空間。
從中斷處理程式返回使用者空間。
核心即將返回使用者空間的時候，如果need_resched標誌被設定，會導致schedule()被呼叫，即發生使用者搶占。
當某個程序耗盡它的時間片時，會設定need_resched標誌
當乙個優先順序更高的程序進入可執行狀態的時候，也會設定need_resched標誌。
核心態搶占
1.使用者態搶占的缺陷
程序/執行緒一旦執行到核心態，就可以一直執行，直到它主動放棄或時間片耗盡為止。這樣會導致一些非常緊急的程序或執行緒將長時間得不到執行，降低整個系統的實時性。
2.改進方式
允許系統在核心態也支援搶占，更高優先順序的程序/執行緒可以搶占正在核心態執行的低優先順序的程序/執行緒。
3.核心搶占可能發生的時機
當中斷處理程式完成，返回核心空間前。
當核心**再一次具有可搶占性的時候，如解鎖及使能軟中斷等。
4.不允許核心搶占的時機
核心正在執行中斷程式。
核心正在進行中斷上下文的bottom half（中斷的底半部）處理。硬體中斷返回前會被執行軟中斷，此時仍然處於中斷上下文中。
程序正持有spinlock自旋鎖、writelock/readlock讀寫鎖等，當持有這些鎖時，不應被搶占，否則由於搶占可能導致其他程序長期得不到解鎖，而讓系統處於死鎖狀態。
核心正在執行排程程式scheduler。搶占的原因就是為了進行新的排程，沒有理由將排程程式搶占掉再執行排程程式。
搶占計數
為了保證linux核心在以上情況下不會被搶占，搶占式核心使用了乙個變數preempt_count，稱為核心搶占計數。這一變數被設定在程序的thread_info結構中。每當核心要進入以上幾種狀態時，變數preempt_count就加1，指示核心不允許搶占。每當核心從以上幾種狀態退出時，變數preempt_count就減1，同時進行可搶占的判斷與排程。
排程步驟
schedule函式工作流程
1.清理當前執行中的程序。
2.選擇下乙個要執行的程序。
3.設定新程序的執行環境。
4.程序上下文切換。
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