內(nèi)核和進(jìn)程調(diào)度
發(fā)布時間:2012/4/3 0:31:30 訪問次數(shù):1270
MantisOS使用了類似于UNIX的進(jìn)程調(diào)度模式，提供基于NJM2902V(TE1)優(yōu)先級的多線程調(diào)度和同一優(yōu)先級中進(jìn)行輪轉(zhuǎn)調(diào)度服務(wù)。它的運(yùn)行時間片是可配置的，目前設(shè)置為lOms。MantisOS也支持互斥信號量和計(jì)數(shù)信號量。MantisOS在邏輯上把RAM分配成兩部分：一部分是在編譯時分配給全局變量的，另一部分以堆的形式管理。當(dāng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個新的線程時，內(nèi)核就從堆中分配堆�？臻g，當(dāng)線程結(jié)束喇，空間又被歸還給堆。
內(nèi)核主要的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線程表，每個線程有一個條目。當(dāng)線程表靜態(tài)分配后，擁有指定的最大線程數(shù)和指定大小的存儲單元。在編譯時，最大線程數(shù)是可以動態(tài)調(diào)整的（默認(rèn)是12）。每個線程表?xiàng)l目是10B（包含一個當(dāng)前棧指針、棧邊界信息（基本指針和大小）、指向線程開始函數(shù)的指針、目前線程狀態(tài)、當(dāng)前線程的掛起狀態(tài)、線程優(yōu)先級、線程的休眠時間、端口號（只用于網(wǎng)絡(luò)接收）和指向下一線程的指針）。線程有5種狀態(tài)：空閑、運(yùn)行、就緒、阻塞、休眠。線程的阻塞狀態(tài)有兩種：阻塞空閑狀態(tài)和阻塞休眠狀態(tài)。MOS為線程設(shè)置了5種不同的優(yōu)先級：內(nèi)核級優(yōu)先級、休眠級優(yōu)先級、高優(yōu)先級、正常級優(yōu)先級、空閑優(yōu)先級。當(dāng)線程掛起時，線程的上下文環(huán)境（包括保存的寄存器值）存儲在它的棧中（這非常重要）因?yàn)榫�程的上下文環(huán)境比線程表?xiàng)l目要大得多，當(dāng)線程分配時，它只需要存儲起來即可，所示線程表的靜態(tài)開銷炅有120B。
內(nèi)核還為每一個優(yōu)先級別的線程保存表頭和表尾指針（默認(rèn)為SB大小，總共20B），可方便快速增加和刪除。這樣一來，當(dāng)操作線程鏈表時，可提高性能，因?yàn)檫@些操作很頻繁，并且時常與中斷一起發(fā)生。內(nèi)核還包括一個2B大小的當(dāng)前線程指針、1B大小的中斷狀態(tài)，1B大小的標(biāo)志位。這樣，進(jìn)程調(diào)度表總的靜態(tài)開銷大小是144B。
MOS也可以使用信號量機(jī)制，應(yīng)用程序可以根據(jù)自己的需要在程序中聲明。信號量是一個5B的結(jié)構(gòu)，包含計(jì)數(shù)器字節(jié)（或稱為“鎖”）、頭指針、尾指針。在任何特定的時間中，任何一個線程要么屬于一個就緒列表，要么屬于信號量列表的。
系統(tǒng)在以下情況會引發(fā)上下文環(huán)境的切換：調(diào)度器接收到一個來自硬件的定時器中斷、系統(tǒng)調(diào)用、信號量的操作。定時器中斷是唯一由內(nèi)核處理的中斷——其他硬件中斷被直接發(fā)送到相關(guān)設(shè)備驅(qū)動中進(jìn)行處理。設(shè)備驅(qū)動在接收到中斷后拋出一個信號量，用以激活一個等待線程，該線程處理導(dǎo)致該事件產(chǎn)生的中斷。
除了驅(qū)動線程和用戶線程外，還有一個由內(nèi)核在啟動時創(chuàng)建的idle線程，idle線程的優(yōu)先級很低（只有其他線程阻塞時才運(yùn)行）。idle線程可以檢測CPU的利用情形，并且調(diào)整內(nèi)核參數(shù)以節(jié)約能量。
內(nèi)核主要的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線程表，每個線程有一個條目。當(dāng)線程表靜態(tài)分配后，擁有指定的最大線程數(shù)和指定大小的存儲單元。在編譯時，最大線程數(shù)是可以動態(tài)調(diào)整的（默認(rèn)是12）。每個線程表?xiàng)l目是10B（包含一個當(dāng)前棧指針、棧邊界信息（基本指針和大小）、指向線程開始函數(shù)的指針、目前線程狀態(tài)、當(dāng)前線程的掛起狀態(tài)、線程優(yōu)先級、線程的休眠時間、端口號（只用于網(wǎng)絡(luò)接收）和指向下一線程的指針）。線程有5種狀態(tài)：空閑、運(yùn)行、就緒、阻塞、休眠。線程的阻塞狀態(tài)有兩種：阻塞空閑狀態(tài)和阻塞休眠狀態(tài)。MOS為線程設(shè)置了5種不同的優(yōu)先級：內(nèi)核級優(yōu)先級、休眠級優(yōu)先級、高優(yōu)先級、正常級優(yōu)先級、空閑優(yōu)先級。當(dāng)線程掛起時，線程的上下文環(huán)境（包括保存的寄存器值）存儲在它的棧中（這非常重要）因?yàn)榫�程的上下文環(huán)境比線程表?xiàng)l目要大得多，當(dāng)線程分配時，它只需要存儲起來即可，所示線程表的靜態(tài)開銷炅有120B。
內(nèi)核還為每一個優(yōu)先級別的線程保存表頭和表尾指針（默認(rèn)為SB大小，總共20B），可方便快速增加和刪除。這樣一來，當(dāng)操作線程鏈表時，可提高性能，因?yàn)檫@些操作很頻繁，并且時常與中斷一起發(fā)生。內(nèi)核還包括一個2B大小的當(dāng)前線程指針、1B大小的中斷狀態(tài)，1B大小的標(biāo)志位。這樣，進(jìn)程調(diào)度表總的靜態(tài)開銷大小是144B。
MOS也可以使用信號量機(jī)制，應(yīng)用程序可以根據(jù)自己的需要在程序中聲明。信號量是一個5B的結(jié)構(gòu)，包含計(jì)數(shù)器字節(jié)（或稱為“鎖”）、頭指針、尾指針。在任何特定的時間中，任何一個線程要么屬于一個就緒列表，要么屬于信號量列表的。
系統(tǒng)在以下情況會引發(fā)上下文環(huán)境的切換：調(diào)度器接收到一個來自硬件的定時器中斷、系統(tǒng)調(diào)用、信號量的操作。定時器中斷是唯一由內(nèi)核處理的中斷——其他硬件中斷被直接發(fā)送到相關(guān)設(shè)備驅(qū)動中進(jìn)行處理。設(shè)備驅(qū)動在接收到中斷后拋出一個信號量，用以激活一個等待線程，該線程處理導(dǎo)致該事件產(chǎn)生的中斷。
除了驅(qū)動線程和用戶線程外，還有一個由內(nèi)核在啟動時創(chuàng)建的idle線程，idle線程的優(yōu)先級很低（只有其他線程阻塞時才運(yùn)行）。idle線程可以檢測CPU的利用情形，并且調(diào)整內(nèi)核參數(shù)以節(jié)約能量。
MantisOS使用了類似于UNIX的進(jìn)程調(diào)度模式，提供基于NJM2902V(TE1)優(yōu)先級的多線程調(diào)度和同一優(yōu)先級中進(jìn)行輪轉(zhuǎn)調(diào)度服務(wù)。它的運(yùn)行時間片是可配置的，目前設(shè)置為lOms。MantisOS也支持互斥信號量和計(jì)數(shù)信號量。MantisOS在邏輯上把RAM分配成兩部分：一部分是在編譯時分配給全局變量的，另一部分以堆的形式管理。當(dāng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個新的線程時，內(nèi)核就從堆中分配堆棧空間，當(dāng)線程結(jié)束喇，空間又被歸還給堆。
內(nèi)核主要的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線程表，每個線程有一個條目。當(dāng)線程表靜態(tài)分配后，擁有指定的最大線程數(shù)和指定大小的存儲單元。在編譯時，最大線程數(shù)是可以動態(tài)調(diào)整的（默認(rèn)是12）。每個線程表?xiàng)l目是10B（包含一個當(dāng)前棧指針、棧邊界信息（基本指針和大�。⒅赶蚓�程開始函數(shù)的指針、目前線程狀態(tài)、當(dāng)前線程的掛起狀態(tài)、線程優(yōu)先級、線程的休眠時間、端口號（只用于網(wǎng)絡(luò)接收）和指向下一線程的指針）。線程有5種狀態(tài)：空閑、運(yùn)行、就緒、阻塞、休眠。線程的阻塞狀態(tài)有兩種：阻塞空閑狀態(tài)和阻塞休眠狀態(tài)。MOS為線程設(shè)置了5種不同的優(yōu)先級：內(nèi)核級優(yōu)先級、休眠級優(yōu)先級、高優(yōu)先級、正常級優(yōu)先級、空閑優(yōu)先級。當(dāng)線程掛起時，線程的上下文環(huán)境（包括保存的寄存器值）存儲在它的棧中（這非常重要）因?yàn)榫�程的上下文環(huán)境比線程表?xiàng)l目要大得多，當(dāng)線程分配時，它只需要存儲起來即可，所示線程表的靜態(tài)開銷炅有120B。
內(nèi)核還為每一個優(yōu)先級別的線程保存表頭和表尾指針（默認(rèn)為SB大小，總共20B），可方便快速增加和刪除。這樣一來，當(dāng)操作線程鏈表時，可提高性能，因?yàn)檫@些操作很頻繁，并且時常與中斷一起發(fā)生。內(nèi)核還包括一個2B大小的當(dāng)前線程指針、1B大小的中斷狀態(tài)，1B大小的標(biāo)志位。這樣，進(jìn)程調(diào)度表總的靜態(tài)開銷大小是144B。
MOS也可以使用信號量機(jī)制，應(yīng)用程序可以根據(jù)自己的需要在程序中聲明。信號量是一個5B的結(jié)構(gòu)，包含計(jì)數(shù)器字節(jié)（或稱為“鎖”）、頭指針、尾指針。在任何特定的時間中，任何一個線程要么屬于一個就緒列表，要么屬于信號量列表的。
系統(tǒng)在以下情況會引發(fā)上下文環(huán)境的切換：調(diào)度器接收到一個來自硬件的定時器中斷、系統(tǒng)調(diào)用、信號量的操作。定時器中斷是唯一由內(nèi)核處理的中斷——其他硬件中斷被直接發(fā)送到相關(guān)設(shè)備驅(qū)動中進(jìn)行處理。設(shè)備驅(qū)動在接收到中斷后拋出一個信號量，用以激活一個等待線程，該線程處理導(dǎo)致該事件產(chǎn)生的中斷。
除了驅(qū)動線程和用戶線程外，還有一個由內(nèi)核在啟動時創(chuàng)建的idle線程，idle線程的優(yōu)先級很低（只有其他線程阻塞時才運(yùn)行）。idle線程可以檢測CPU的利用情形，并且調(diào)整內(nèi)核參數(shù)以節(jié)約能量。
內(nèi)核主要的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線程表，每個線程有一個條目。當(dāng)線程表靜態(tài)分配后，擁有指定的最大線程數(shù)和指定大小的存儲單元。在編譯時，最大線程數(shù)是可以動態(tài)調(diào)整的（默認(rèn)是12）。每個線程表?xiàng)l目是10B（包含一個當(dāng)前棧指針、棧邊界信息（基本指針和大�。⒅赶蚓�程開始函數(shù)的指針、目前線程狀態(tài)、當(dāng)前線程的掛起狀態(tài)、線程優(yōu)先級、線程的休眠時間、端口號（只用于網(wǎng)絡(luò)接收）和指向下一線程的指針）。線程有5種狀態(tài)：空閑、運(yùn)行、就緒、阻塞、休眠。線程的阻塞狀態(tài)有兩種：阻塞空閑狀態(tài)和阻塞休眠狀態(tài)。MOS為線程設(shè)置了5種不同的優(yōu)先級：內(nèi)核級優(yōu)先級、休眠級優(yōu)先級、高優(yōu)先級、正常級優(yōu)先級、空閑優(yōu)先級。當(dāng)線程掛起時，線程的上下文環(huán)境（包括保存的寄存器值）存儲在它的棧中（這非常重要）因?yàn)榫�程的上下文環(huán)境比線程表?xiàng)l目要大得多，當(dāng)線程分配時，它只需要存儲起來即可，所示線程表的靜態(tài)開銷炅有120B。
內(nèi)核還為每一個優(yōu)先級別的線程保存表頭和表尾指針（默認(rèn)為SB大小，總共20B），可方便快速增加和刪除。這樣一來，當(dāng)操作線程鏈表時，可提高性能，因?yàn)檫@些操作很頻繁，并且時常與中斷一起發(fā)生。內(nèi)核還包括一個2B大小的當(dāng)前線程指針、1B大小的中斷狀態(tài)，1B大小的標(biāo)志位。這樣，進(jìn)程調(diào)度表總的靜態(tài)開銷大小是144B。
MOS也可以使用信號量機(jī)制，應(yīng)用程序可以根據(jù)自己的需要在程序中聲明。信號量是一個5B的結(jié)構(gòu)，包含計(jì)數(shù)器字節(jié)（或稱為“鎖”）、頭指針、尾指針。在任何特定的時間中，任何一個線程要么屬于一個就緒列表，要么屬于信號量列表的。
系統(tǒng)在以下情況會引發(fā)上下文環(huán)境的切換：調(diào)度器接收到一個來自硬件的定時器中斷、系統(tǒng)調(diào)用、信號量的操作。定時器中斷是唯一由內(nèi)核處理的中斷——其他硬件中斷被直接發(fā)送到相關(guān)設(shè)備驅(qū)動中進(jìn)行處理。設(shè)備驅(qū)動在接收到中斷后拋出一個信號量，用以激活一個等待線程，該線程處理導(dǎo)致該事件產(chǎn)生的中斷。
除了驅(qū)動線程和用戶線程外，還有一個由內(nèi)核在啟動時創(chuàng)建的idle線程，idle線程的優(yōu)先級很低（只有其他線程阻塞時才運(yùn)行）。idle線程可以檢測CPU的利用情形，并且調(diào)整內(nèi)核參數(shù)以節(jié)約能量。
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