通常进程还要包含其他资源，像用来存放全局变量的数据段(text section)、打开的文件、挂起的信号等，当然还包含地址空间及一个 或几个执行线程(threads of execution)。...进程状态转化图 进程级联 Linux进程之间存在一个明显的继承关系。所有的进程都是PID为1的init进程的后代。内核在系统启动的最后阶段启动init进程。...因为一般子进程都会马上调用exec()函数，这样可以避免写时拷贝的额外开销，如果父进程首先执行的话，有可能会开始向地址空间写人。 线程在Linux中的实现 Linux实现线程的机制非常独特。...它们只在内核空间运行，从来不切换到用户空间。内核进程和普通进程一样，可以被调度，也可以被抢占。 Linux确实会把一些任务交给内核线程去做，像pdflush和ksofirqd这 些任务就是明显的例子。...删除进程描述符 在调用do_exit()后，尽管线程已经僵死不能再运行了，但是系统还保留它的进程描述符。前面说过，这样做可以让系统有办法在子进程终结后仍能获得它的信息。
文章目录 前言 I/O消耗型与处理器消耗性 进程优先级 时间片 进程抢占 前言 调度程序没有太复杂的原理。最大限度地利用处理器时间的原则是，只要有可以执行的进程，那么就总会有进程正在执行。...Linux 提供了抢占式的多任务模式。在此模式下，由调度程序来决定什么时候停止一个进程的运行以便其他进程能够得到执行机会。这个强制的挂起动作就叫抢占(preemption)。...这种机制有很多缺点:调度程序无法对每个进程该执行多长时间做出统一规定，所以进程独占的处理器时间可能超出用户的预料，更糟的是，一个决不做出让步的悬挂进程就能使系统崩溃。...在包括Linux在内的某些系统中，优先级高的进程使用的时间片也较长。调度程序总是选择时间片未用尽面且优先级最高的进程运行。用户和系统都可以通过设置进程的优先级来影响系统的调度。...进程抢占 像前面所说的，Linux 系统是抢占式的。当-个进程进入TASK_RUNNING状态，内核会检查它的优先级是否高于当前正在执行的进程。
在Linux内核中，进程又称为任务（task），进程的虚拟地址空间可以分为用户虚拟地址空间和内核虚拟地址空间，所有进程共享内核虚拟地址空间，又各自拥有独立的用户虚拟地址空间。...C语言标准库进程和Linux的内核进程称呼有所区别，对应关系如下： C标准库...图片 Linux内核提供了一组宏值来表示进程的状态： TASK_RUNNING（可运行状态或就绪状态）；Linux并没有严格区分运行态或就绪态，统一为TASK_RUNNING...限期进程是指必须在一定时间内要完成的进程。其余的非限期进程的实时进程也是需要在一定时间内完成，但不是那么急需。 Linux不支持硬实时处理，至少在主流的内核中不支持。...退出进程 退出进程的方式有两种：1.调用exit()或者从主函数返回。2.接收到终止信号或者异常时被终止。
：创建旧进程的副本，比如进程描述符和子进程运行需要的其它内核数据结构。...PIDTYPE_PID); nr_threads++; } // 释放资源，善后处理 return p; err: // 错误处理 } 现在，我们已经有了一个可运行的子进程...在未来的某个进程切换时间点上，调度器把子进程描述符中的thread成员中的值加载到CPU上，赋予子进程CPU的使用权。...esp寄存器加载thread.esp的值（也就是获取了子进程的内核态栈的地址），eip寄存器加载ret_from_fork()函数的返回地址（子进程执行的下一条指令）。...创建完进程的4要素之后，把新进程的最开始执行的指令设置到eip寄存器即可。然后就是等待内核调度。当轮到新进程使用CPU的时候，就从eip寄存器开始执行。
作业：是一个进程组，作业分为前台作业(前台进程组)，后台作业(后台进程组) 会话：会话是若干进程组的集合。会话有一个前台进程组和多个后台进程组。...如果在调用setsid之前该进程有一个控制终端，那么这种联系会被切断。...与控制终端建立连接的会话首进程被称为控制进程。 对于有控制终端的会话，同一时刻只能有一个进程组能够称为前台进程组，会话中的其他进程组都是后台进程组。...1); fprintf(fp, "%d", i); i++; } fclose(fp); return (0); } 运行结果： 常用的Linux...查询被进程ID对应的进程打开的文件：lsof -p 1000 查看进程内存情况：pmap PID 样例： 参考阅读： 《UNIX环境高级编程第3版》 《Linux C++ 通信架构实战》 《UNIX
几个进程在运行？每个进程的第一行语句从哪里运行？到哪里结束？每个进程复制时的数据是多少？以及各个进程间的父子关系？...B、父进程在运行到 6 行时，发起一个系统调用，等待系统 fork 一个新的进程【我起个名字叫 child1 子进程】，第一次运行时 count=1,i=0,fork 之后子进程的代码和父进程完全一样，...我起名为 child_1，此时该子进程的代码和父进程完全一样。...进程 fork 了 child_3 进程 进程间关系树如下 父进程 —-child_1 ——–child_3 —-child_2 加上 break 之后呢？？...i=1,count=2，同样的从第 7 行开始运行，也只满足 else 分支运行求得 进程之间的关系 主进程 —- child_1 —- child_2 进程的启动和结束 linux【先调用 exec
这一篇有区别于上一篇的“信号量”机制哈 平台的手机版对排版的支持有限，建议用电脑打开此文章 一，Linux信号的概念： 信号是 Linux 进程间通信的最古老的方式。...二，Linux信号的特点： 1.信号是异步的，进程不需要等待信号的到来，也不需要有获得信号的操作，而是在进程内部设置与信号对应的处理函数，有信号到达的时候，系统异步触发对应的处理函数。...在Linux终端上敲“Ctrl+c”，就产生一个“中断”，相当于产生一个信号，接着就会处理这个“中断任务”（默认的处理方式为结束掉当前进程） 2.信号可以直接进行用户空间进程和内核空间进程的交互，内核进程可以利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件...SIGCHLD， Linux中当子进程结束时，子进程并未被完全销毁，因为父进程还要用它的信息。...这些情况通常由硬件检测到，并通知内核，然后内核产生适当的信号发送给相应的进程。 c) 软件异常将产生信号。 当检测到某种软件条件已发生(如：定时器alarm)，并将其通知有关进程时，产生信号。
本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记，代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github)，转载请注明出处。...从队列中移除进程 从队列中删除一个节点有两种可能：一是进程执行完毕退出，而是进程受到了阻塞。...简单来说有以下两种情况会发生用户抢占： 从系统调用返回用户空间 从中断处理程序返回用户空间 内核抢占 Linux和其他大部分的Unix变体操作系统不同的是，它支持完整的内核抢占。...为了支持内核抢占，Linux做出了如下的变动： 为每个进程的引入了计数器，用于记录持有锁的数量，当它为0的时候就意味着这个进程是可以被抢占的。...从中断返回内核空间的时候，会检查和的值，如果被标记，并且为0，就意味着有一个更需要调度的进程需要被调度，而且当前情况是安全的，可以进行抢占，那么此时调度程序就会被调用。
进程优先级 Linux内核中进程优先级一般分为动态优先级和静态优先级，动态优先级是内核根据进程的nice值、IO密集行为或者计算密集行为以及等待时间等因素，设置给普通的进程；静态优先级是用户态应用设置给实时进程...任何普通进程的nice值在-20~19之间，0是默认，较高的nice值表示较低的进程优先级；实时进程的优先级范围是在0~99 从内核的优先级角度，所有的进程都处于0~139，其中的0~99是分配实时进程...实际调度器 调度器通用元素 CFS(完全公平)调度器 Linux内核中所有动态优先级的进程都是有CFS调度器处理，通常Linux内核中大部分都是非实时进程，所以CFS进程调度器也是最繁忙的调度器。...在计算进程优先级的时候，CFS不仅依赖于进程的nice值，同时还要考虑进程的负载，内核中维护了进程的负载权重数组(prio_to_weight),每个nice值对应一个负载权重；对于进程来说,nice值减一...内核中支持实时进程，它们是由实时调度器来进行调度。
1 进程切换 进程切换，又称为任务切换、上下文切换、或者任务调度。本文就研究Linux内核的进程切换。我们首先理解几个概念。...硬件上下文是进程执行上下文的一个子集，进程执行上下文包含进程执行所需要的所有信息。在Linux中，进程的硬件上下文一部分存储在进程描述符中，而其它部分存储在内核态的栈中。...但是，linux2.6版本以后，通过软件进行进程切换，原因如下： 通过一连串的mov指令，一步步执行切换，可以更好地控制加载数据的合法性。尤其是ds和es段寄存器中的值，有可能会被恶意用户篡改。...但是，优化硬件上下文的切换是不可能的，因为都是由CPU完成的，而Linux是使用软件代替硬件上下文切换的，所以有优化的空间，以便提高执行时间。 进程切换只能发生在内核态。...也就是如果新旧进程对I/O访问有自己特殊的要求的话就需要更改。 __switch_to()函数结束。 相应的汇编语言就是： 因为switch_to总是假设eax寄存器保存旧进程的进程描述符的地址。
没有废话，内存管理暂时告一段落，正式进入进程管理的内容。 内核通过 task_struct 描述进程 用命令 pstree 可以让内核以树形的结构把进程之间的关系列出来，如下图： ?...这是进程在内核中的结构形式，那么内核是如何来以树形结构管理描述这些进程的呢？用来描述进程的数据结构，可以理解为进程的属性。...//指向内核栈的指针 void *stack; ...... /*进程的调度策略,有6种。 *限期进程调度策略:SCHED_DEADLINE。...Linux中的 ready 和 running 对应的都是TASK_RUNNING标志位，ready 表示进程正处在队列中，尚未被调度；running 则表示进程正在CPU上运行； ?...void *stack 指向内核栈的指针，内核通过 dup_task_struct 为每个进程都分配内核栈空间，并记录在此。
文章目录 一、进程特殊形式 ( 内核线程 | 用户线程 ) 二、C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 三、Linux 查看进程命令及输出字段解析 一、进程特殊形式 ( 内核线程 | 用户线程 )...---- 普通的进程 , 包含 内核虚拟地址空间 和 用户虚拟地址空间 , 其中 内核虚拟地址空间 所有进程共享 , 用户虚拟地址空间 由进程独立拥有 ; 除了 普通进程 外 , 进程 还有 2...又称为 线程 ; 线程组 : 共享 相同 用户虚拟地址空间 的线程 , 组成了一个 线程组 , 二、C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 ---- C 语言中 标准库 提供的 进程 , 与 Linux...内核 中的 进程 这两个概念是不同的 ; C 标准库 中的 包含多个线程 的进程 , 在 Linux 内核中 称为 " 线程组 " ; C 标准库 中的 只有一个线程 的进程 , 在 Linux 内核中...称为 " 任务 / 进程 " ; C 标准库 中的 线程 , 在 Linux 内核中 称为 " 共享 用户虚拟地址空间 的 进程 " 三、Linux 查看进程命令及输出字段解析 ---- 在 Ubuntu
这次在自己写操作系统的时候，看了一遍linux内核的进程创建过程。算是有了比较深入的理解。 进程概念：进程是对正在运行程序的一个抽象。...再看其中三个比较重要的结构： struct thread_info 字面意思是线程信息，其实主要是内核栈的信息，每个进程都有自己的内核栈和用户栈，还可以设置中断栈，其中和进程上下文切换相关的主要是内核栈...，复制给新进程，然后设置新进程的内核栈。...，新版本linux的有5级页表 * 其实页目录基地址就是一个unsigned long *指针，一共1024项 */ pgd_t *pgd_alloc(struct mm_struct *mm)...，这样会让用户难以忍受，或者如果是实时进程，则会出现问题，所以每复制四项，就去检查是否有需要被调度的进程，如果有，则立马进行调度。
简介 Linux内核中进程调度的核心是选择哪个任务在哪个CPU上运行，解决各个进程之间能够公平的共享CPU资源，同时需要确认进程需要占用CPU时间，确定下一个需要运行的进程。...一个NUMA计算机可以拥有多个Node,一个Node可以有多个Core,一个Core如果启用了超线程技术则变为多个Logical Processor逻辑处理器。...，进程迁移到新的Core上缺失L1 Cache数据，这就需要进程的状态数据需要在CPU Core之间进行通信获取这些数据，根据上图CPU的通信模式可以了解，成本代价是蛮大的。...内核采用调度域解决现代多CPU多核的问题，调度域是具有相同属性和调度策略的处理器集合，任务进程可以在它们内部按照某种策略进行调度迁移。...目前内核进程调度按照如下的原则进行,这些原则都是按照cpu架构以及通信路径来进行的。
基本介绍 Linux的进程调度器是内核中最重要的核心组件，它决定了一个进程合适获取CPU的时间以及占用CPU的时间。...Linux进程调度器采用类似于vfs的设计采用简单的两层结构模式，第一层是通用调度器，定义作为进程调度器的入口抽象层；第二层是调度器的具体实现，根据调度策略实现进程的调度的器的具体实现。...dl_sched_class)、实时调度器(struct sched_class rt_sched_class)、完全公平调度器(struct sched_class fair_sched_class) 内核中运行队列包含了所有的进程...内核中进程运行队列是通过struct rq来定义 // 省略大部分字段，着重描述下运行队列中的一些字段 struct rq { // 每个CPU的运行队列的锁 raw_spinlock_t lock...; unsigned long next_balance; }; 进程调度实现 进程调度是调用进程第一层的通用调度器，内核是从__schedule()函数开始，该函数是挑选下一个最佳的可运行的进程任务
基于这个目的，Linux内核在每个进程的进程描述符中还应该包含资源限制的数据结构，Linux使用了一个数组成员，该数组成员的包含关系为current->signal->rlim，数组的定义如下所示： struct...RLIM_NLIMITS的大小为16，也就是说，目前对进程资源的限制有16种，分别如下所示： RLIMIT_AS 进程空间的最大值，单位是字节。...当进程被中止时，内核会检查这个值，然后进程的当前目录下创建一个core文件。（最常见的情况就是，我们的程序有bug而崩溃的时候，会在该目录下产生一个core文件。）...RLIMIT_CPU 进程占用CPU的最大时间，单位是秒（S）。如果超过这个时间，内核会发送一个SIGXCPU信号，如果进程还是没有终止，再发送SIGKILL信号。...内核在扩大进程的堆空间之前，检查这个值。 RLIMIT_FSIZE 最大文件大小，单位是字节。如果进程尝试扩大文件超过这个值，内核发送一个SIGXFSZ信号。
SMP组织 为了更好地利用Cache，内核将CPU(如果开启了超线程，那么以逻辑CPU为单位，否则以物理CPU核心为单位)组织成了调度域。...this_rq->max_idle_balance_cost) this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost; } 其它需要用到SMP负载均衡模型的时机 内核运行中...fork出子进程，子进程第一次被调度运 唤醒进程时 当A进程唤醒B进程时，假设都是普通进程，那么将会调用try_to_wake_up()->select_task_rq()->select_task_rq_fair...CPU跟target CPU有Cache共享关系(SMT,或者MC层才有这个关系)，并且是空闲的，那就用它了。.../* * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu. */ /* * 在与target CPU有LLC
线程通常被定义为一个进程中代码的不同执行路线。从实现方式上划分，线程有两种类型：“用户级线程”和“内核级线程”。...用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。...另外一种则需要内核的参与，由内核完成线程的调度。其依赖于操作系统核心，由内核的内部需求进行创建和撤销，这两种模型各有其好处和缺点。...用户线程不需要额外的内核开支 ，并且用户态线程的实现方式可以被定制或修改以适应特殊应用的要求，但是当一个线程因 I/O 而处于等待状态时，整个进程就会被调度程序切换为等待状态，其他线程得不到运行的机会；...Windows NT和OS/2支持内核线程。Linux 支持内核级的多线程。
Java 离内核有多远？ 测试环境版本信息： image.png 玩内核的人怎么也懂 Java？...Linux 实际上并没有从本质上将进程和线程分开，线程又被称为轻量级进程（Low Weight Process, LWP），区别就在于线程与创建它的进程（线程）共享内存、文件等资源。...完整的段落如下（双引号扩起来的几个段落），有兴趣的同学可以详细阅读： “ fork 传递至 _do_fork 的 clone_flags 参数是固定的，所以它只能用来创建进程，内核提供了另一个系统调用...将线程当作轻量级进程，但线程的特性并不是由 Linux 随意决定的，应该尽量与其他操作系统兼容，为此它遵循 POSIX 标准对线程的要求。...（有可能也是线程）共享资源，CLONE_THREAD 意味着新线程和当前进程并不是父子关系。
1、虚拟处理器、虚拟内存：让进程感觉自己拥有所有 image.png 2、进程上限，cat /proc/sys/kernel/pid_max 3、进程的五种状态 image.png set_task_state...(task,state); 4、每个进程都有一个父进程 image.png 5、进程的创建：fork() exec() image.png 6、写时拷贝COW image.png 7、线程和进程的区别不大...image.png 8、孤儿进程，父进程先关掉，再设置一个父进程，如果没有，设置init image.png 9、2.6内核后进程调度算法CFS:完全公平调度算法 10、进程分为IO消耗型和处理器消耗型...11、ps -eo state,uid,pid,ppid,rtprio,time,comm -不是实时进程 12、CFS？？...image.png image.png 13、与调度相关的系统调用 image.png 14、系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层 image.png 15、中断 image.png
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