
实时 *** 作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应,并控制所有实时任务协调一致运行的 *** 作系统。因而,提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时 *** 作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成 *** 作,这是在 *** 作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成 *** 作即可。我们通常使用的 *** 作系统在经过一定改变之后就可以变成实时 *** 作系统。
实时 *** 作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的 *** 作系统。例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个 *** 作系统。在“硬”实时 *** 作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算, *** 作系统将因错误结束。在“软”实时 *** 作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时 *** 作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用目的的 *** 作系统称自己为实时 *** 作系统。但某种程度上,大部分通用目的的 *** 作系统,如微软的WindowsNT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个 *** 作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。
实时进程和普通进程最根本的区别就是实时进程的优先级更高!
fork()函数,Linux系统调用头文件:
#include <unistd.h>
函数定义:
int fork( void )
返回值:
子进程中返回0,父进程中返回子进程ID,出错返回-1
函数说明:
一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。
子进程是父进程的副本,它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意,子进程持有的是上述存储空间的“副本”,这意味着父子进程间不共享这些存储空间,它们之间共享的存储空间只有代码段。
‘fork()’函数用于从已存在进程中创建一个新进程。新进程称为子进程,而原进程称为父进程。你可以通过检查‘fork()’函数的返回值知道哪个是父进程,哪个是子进程。父进程得到的返回值是子进程的进程号,而子进程则返回0。以下这个范例程序说明它的基本功能: //------------------------------ example 1 pid_t pid
switch (pid = fork())
{
case -1:
/* 这里pid为-1,fork函数失败 */
/* 一些可能的原因是 */
/* 进程数或虚拟内存用尽 */
perror("The fork failed!")
break
case 0:
/* pid为0,子进程 */
/* 这里,我们是孩子,要做什么? */
/* ... */
/* 但是做完后, 我们需要做类似下面: */
_exit(0)
default:
/* pid大于0,为父进程得到的子进程号 */
printf("Child's pid is %d\n",pid)
}//------------------------------ example 2#define TRUE 1
while (TRUE){ /* repeat forever */
type_prompt() /* display prompt on the screen */
read_command(command, parameters) /* read input from terminal */
if (fork() != 0){/* fork off child process */
/* Parent code. */
waitpid(1, &status, 0) /* wait for child to exit */
} else {
/* Child code. */
execve(command, parameters, 0) /* execute command */
}
}
这些是我再网上帮你找到的资料,看完之后,自己也学到不少,呵呵 ^^
希望它对你有点帮助吧,好好体会
还有一点就是进程的定义:进程是程序在计算机上的一次执行活动。当你运行一个程序,你就启动了一个进程。显然,程序是死的(静态的),进程是活的(动态的)。说白了进程就是正在运行的程序,比如说有程序 p1 和 p2,当程序p1运行是就是进程p1 ,如果正在运行的是p2,那么就是进程p2
Linux的调度策略区分实时进程和普通进程,实时进程的调度策略是SCHED_FIFO和SCHED_RR,普通的,非实时进程的调度策略是SCHED_NORMAL(SCHED_OTHER)。
实时调度策略被实时调度器管理,普通调度策略被完全公平调度器来管理。实时进程的优先级要高于普通进程(nice越小优先级越高)。
SCHED_FIFO实现了一种简单的先入先出的调度算法,它不使用时间片,但支持抢占,只有优先级更高的SCHED_FIFO或者SCHED_RR进程才能抢占它,否则它会一直执行下去,低优先级的进程不能抢占它,直到它受阻塞或自己主动释放处理器。
SCHED_RR是带有时间片的一种实时轮流调度算法,当SCHED_RR进程耗尽它的时间片时,同一优先级的其它实时进程被轮流调度,时间片只用来重新调用同一优先级的进程,低优先级的进程决不能抢占SCHED_RR任务,即使它的时间片耗尽。SCHED_RR是带时间片的SCHED_FIFO。
Linux的实时调度算法提供了一种软实时工作方式,软实时的含义是尽力调度进程,尽力使进程在它的限定时间到来前运行,但内核不保证总能满足这些进程的要求,相反,硬实时系统保证在一定的条件下,可以满足任何调度的要求。
SCHED_NORMAL使用完全公平调度算法(CFS),之前的算法直接将nice值对应时间片的长度,而在CFS中,nice值只作为进程获取处理器运行比的权重,每个进程都有一个权重,nice优先级越高,权重越大,表示应该运行更长的时间。Linux的实现中,每个进程都有一个vruntime字段,vruntime是经过量化的进程运行时间,也就是实际运行时间除以权重,所以每个量化后的vruntime应该相等,这就体现了公平性。
CFS当然也支持抢占,但与实时调度算法不同,实时调度算法是根据优先级进行抢占,CFS是根据vruntime进行抢占,vruntime小就拥有优先被运行的权利。
为了计算时间片,CFS算法需要为完美多任务中的无限小调度周期设定近似值,这个近似值也称作目标延迟,指每个可运行进程在目标延迟内都会调度一次,如果进程数量太多,则时间粒度太小,所以约定时间片的默认最小粒度是1ms。
进程可以分为I/O消耗型和处理器消耗型,这两种进程的调度策略应该不同,I/O消耗型应该更加实时,给对端的感觉是响应很快,同时它一般又不会消耗太多的处理器,因而I/O消耗型需要调度频繁。相对来说,处理器消耗型不需要特别实时,应该尽量降低它的调度频度,延长其运行时间。
参考: linux内核分析——CFS(完全公平调度算法) - 一路向北你好 - 博客园
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