69-70 - 进程创建的优化设计
创始人
2025-05-28 17:13:26

---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

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文章目录

  • 1. 当前进程创建方案
    • 1.1 当前方案的缺陷
    • 1.2 缺陷分析
  • 2. 优化设计思路
    • 2.1 深入理解程序（App）与任务（Task）
    • 2.2 优化设计实现
    • 2.3 编程实验：进程创建的优化设计 - 创建AppMain任务
    • 2.4 动态任务创建：完成RegApp()系统调用实现
      • 2.4.1 RegApp()系统调用的实现
      • 2.4.2 AppInfoToRun()内核函数的实现
      • 2.4.3 编程实验：RegApp()系统调用实现
  • 3. 再论生产者消费者问题
    • 3.1 一种多任务程序设计模式
    • 3.2 编程实验：示例重构
  • 4. 小结

1. 当前进程创建方案

在这里插入图片描述
Task模块（内核）直接调用 App模块（应用）中的函数，获取创建任务所需要的数据信息

1.1 当前方案的缺陷

  • 可创建的 任务总数有限（最多16个）
  • 应用程序入口函数 AppMain()在内核态被调用
  • 内核为了创建任务 必须直接调用应用层函数
  • 使用RegApp()动态创建任务 存在临界资源竞争问题

1.2 缺陷分析

在这里插入图片描述

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2. 优化设计思路

  1. 将 AppMain() 作为任务入口函数调用（第1个用户任务）
  2. 将 RegApp() 实现为 系统调用（无需用户态全局变量支持）
  3. 在内核中 增加 gAppToRun队列，保存需要执行的应用信息
  4. RegApp()系统调用将应用信息保存到gAppToRun队列
  5. 内核Task模块根据gAppToRun队列中的信息创建任务

2.1 深入理解程序（App）与任务（Task）

  • 程序是静态的代码，仅占用存储空间，不一定被执行
  • 任务是程序的一次执行，占用处理器资源和内存资源
  • 一个任务通常只对应一个程序（可能涉及多个程序）
  • 一个程序可以被用于创建多个任务

2.2 优化设计实现

在这里插入图片描述

2.3 编程实验：进程创建的优化设计 - 创建AppMain任务

【参看链接】：69-70 - 进程创建的优化设计 / 69

在这里插入图片描述

2.4 动态任务创建：完成RegApp()系统调用实现

在这里插入图片描述

2.4.1 RegApp()系统调用的实现

在这里插入图片描述

2.4.2 AppInfoToRun()内核函数的实现

在这里插入图片描述

2.4.3 编程实验：RegApp()系统调用实现

【参看链接】：69-70 - 进程创建的优化设计 / 70 / 00优化设计

在这里插入图片描述

3. 再论生产者消费者问题

  • 为什么是ProducerA创建互斥锁和做相关初始化？

在这里插入图片描述

  • ProducerA创建的互斥锁谁负责销毁？

在这里插入图片描述

3.1 一种多任务程序设计模式

在这里插入图片描述

3.2 编程实验：示例重构

【参看链接】：69-70 - 进程创建的优化设计 / 70 / 01示例重构

  • RunDemo1()

在这里插入图片描述

  • RunDemo2()

在这里插入图片描述

4. 小结

  • 应用层入口函数需要在用户态被调用
  • 应用与内核的交互模式是：应用请求内核提供所需功能
  • 任务通过系统调用RegApp() 启动新任务执行
  • 程序是静态的代码，任务是动态的执行，两者不同
  • 通过等待机制可实现多任务程序设计模式

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