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【Linux内核】进程管理

文章目录 简介 执行线程 两种虚拟机制 进程描述符与任务队列 PID 进程状态转化图 进程级联 进程创建过程 写时拷贝 fork() 线程在Linux中的实现 clone参数标志 内核线程 进程终结 删除进程描述符...为了与老版本的Unix和Linux兼容、PID的最大值默认设置为32767 (short int短整型的最大值)。内核把每个进程的PID存放在它们各自的进程描述符中。...如果确实需要的话，可以不考虑与老式系统的兼容，由系统管理员通过修改/proc/sys/kerne/pid max来提高上限。 在内核中，访问任务通常需要获得指向其task struct指针。...从内核的角度来说，它并没有线程这个概念。Linux把所有的线程都当作进程来实现。内核并没有准备特别的调度算法或是定义特别的数据结构来表征线程。相反，线程仅仅被视为一个使用某些共享资源的进程。...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。

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Linux 内核进程管理之基础

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。...thread; ...... }; 内核就是通过list_head链表把各个进程关系以树形结构管理起来的。...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。

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Linux内核设计与实现(进程管理、进程调度、系统调用)

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？？...18、加锁 image.png 19、定时器与时间管理 20、slab?? 21、虚拟文件系统：VFS 22、IO调度 23、页高速缓存和页回写

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Linux内核分析与应用3-进程管理

本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。...; 运行着的程序就是一个进程. ---- 3.2 Linux进程创建 对于进程,线程,内核线程,内核使用唯一的数据结构task_struct来分别表示,也使用相同的调度算法对其进行调度....所有的系统调用进入内核只有一个入口,但进入以后就分道扬镳,各有各的服务历程;而分手是暂时的,最终还是会归到一处,do_fork就是它们的聚合点....父子进程共享内存的地址空间,但父进程的页表除外 copy_process()函数主要是为子进程创建父进程PCB的副本 3.3 Linux进程调度 所谓调度,实际就是从就绪队列中,选择一个进程投入到...更多可参阅第三版第七章 参考资料 [1] Linux 内核分析与应用: https://next.xuetangx.com/course/XIYOU08091001441/1516763

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【Linux 内核】Linux 内核体系架构 ( 进程调度 | 内存管理 | 中断管理 | 设备管理 | 文件系统 )

全部硬件资源 , 实际上 , 进程 不会 长时间独占 某个资源 , 操作系统 , 利用 进程调度器 , 令 多个进程 并发执行 ; Linux 内核 没有 严格区分 进程 与 线程 ; 进程管理 :...包括 进程创建 , 销毁 , 线程组管理 , 内核线程管理 , 队列等待 ; 进程调度 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ; 二、内存管理 ---- 内存管理 涉及到 物理内存管理...和 虚拟内存管理 , 是 Linux 内核中 最复杂的模块 ; 虚拟内存管理 包括 : 反向映射 , KSM , MMAP 映射 , 缺页中断 , 共享内存 , 进程虚拟地址空间管理 , 页面回收 ;...物理内存管理 包括 : 页面分配器 等 ; 内存管理 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ; 三、中断管理 ---- 中断管理 包括 : 处理器异常处理 , 中断处理 ; 异常指的是...处理器执行时 , 检测 异常条件 , 处理器需要停止当前执行的栈 , 处理异常 ; 中断管理 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ; 四、设备管理 ---- Linux 内核 支持的外设类型

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Linux内核进程原理

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。...它们用于： 1.周期性地将修改的内存页与页来源块设备同步（例如使用mmap的文件映射） 2.如果内存页很少使用，则写入交换区 3.管理延时动作 4

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【Linux内核】进程调度

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)。...有效管理时间片能使调度程序从系统全局的角度做出调度决定，这样做还可以避免个别进程独占系统资源。 相反，在非抢占式多任务模式下，除非进程自己主动停止运行，否则它会一直执行。...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。

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【Linux 内核】进程管理 ( 进程特殊形式 | 内核线程 | 用户线程 | C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 | Linux 查看进程命令及输出字段解析 )

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

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【Linux 内核】进程管理 ( 系统调用简介 | 进程相关系统调用源码 )

文章目录 一、系统调用简介 二、进程相关系统调用源码 一、系统调用简介 ---- 在开发应用程序时 , 进行 " 进程创建 " , 调用的 fork() , vfork() , clone() 等函数..., 就是 " 系统调用 " ; " 系统调用 " 是 操作系统 提供的 应用程序 调用 内核功能 的接口 , 如 : 创建进程 , 文件操作 等 ; 系统调用 与 内核 的关系 : 在 应用进程 中调用...fork() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的 sys_fork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 vfork() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的...sys_vfork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 clone() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的 sys_clone() 函数 ; Linux 内核中的 sys_fork...---- Linux 进程相关 " 系统调用 " 对应的源码在 linux-5.6.18\kernel\fork.c 源码中 ,

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Linux下的进程类别（内核线程、轻量级进程和用户进程）--Linux进程的管理与调度（四）

本文中出现的，内核线程，轻量级进程，用户进程，用户线程等概念，如果不太熟悉, 可以参见 内核线程、轻量级进程、用户线程三种线程概念解惑（线程≠轻量级进程） Linux进程类别 虽然我们在区分Linux...进程类别, 但是我还是想说Linux下只有一种类型的进程，那就是task_struct，当然我也想说linux其实也没有线程的概念, 只是将那些与其他进程共享资源的进程称之为线程。...用户进程运行在用户空间上, 而一些通过共享资源实现的一组进程我们称之为线程组, Linux下内核其实本质上没有线程的概念, Linux下线程其实上是与其他进程共享某些资源的进程而已。...轻量级进程 轻量级进程(LWP)是建立在内核之上并由内核支持的用户线程，它是内核线程的高度抽象，每一个轻量级进程都与一个特定的内核线程关联。内核线程只能由内核管理并像普通进程一样被调度。..., Linux下内核其实本质上没有线程的概念, Linux下线程其实上是与其他进程共享某些资源的进程而已。

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通过fork来剖析Linux内核的内存管理和进程管理（下）

本文讲解fork的时候进程管理相关的内容，主要讲解fork的时候进程如何组装调用相关的基础设施组件，以及如何加入运行队列的，调度执行的时候究竟会发生什么。...注：这里只讲解cfs调度类，主要关注用户任务 3.fork的进程管理 3.1 进程相关基础设施构建 我们移步到如下调用路径(当前处于sched_fork函数中)： kernel_clone //kernel...首先需要说明的一点是，进程的task_struct是资源封装和管理的结构，如管理进程的虚拟内存mm_struct,进程的打开文件files_struct等，而进程参与调度使用的是调度实体去管理调度（对于普通的进程是...写到这里来总结一下，发生fork的时候进程管理做的事情： 首先是调用sched_fork为新创建的进程构建调度相关的基础组件，如设置优先级、调度类计算虚拟运行时间等属性信息，为参与最终的调度做准备，然后调用...总结 写到这里，Linux内核进程创建也就讲完了，当然fork的实现涉及到很多内容，这里只是从内存管理和进程调度的两个维度来看进程的创建过程，阅读完这两篇文章希望能帮助大家理解fork的时候背后隐藏的一些技术细节

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Linux内核15-内核如何创建进程

：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。...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）。...基本上，新进程的执行恰恰在fork()、vfork()或clone()系统调用结束之时。该系统调用的返回值保存在寄存器eax中：对于子进程是0，对于父进程来说就是子进程的PID。...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。

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通过fork来剖析Linux内核的内存管理和进程管理（上）

1.开场白 本文主要从内存管理和进程管理两个维度来窥探一下fork背后隐藏的技术细节，希望能够通过本文让大家站在一个高度去看进程创建。...全文分为两部分讲解：fork的内存管理部分和进程管理部分，内存管理主要讲解子进程如何构建自己的内存管理相关基础设施，父子进程如何共享地址空间的，写时复制如何发生，页表层面为我们做了哪些事情等等。...而进程管理主要讲解，子进程如何构建自己的进程管理相关基础设施，如何加入到cpu的运行队列，第一次运行时如何执行等等。...实际上，除了0号进程，其他的所有进程无论是内核线程还是普通的用户进程和线程都是fork出来的，而创建进程是内核所做的事情，要么在内核空间直接创建出所谓的内核线程，要么是通过fork，clone这样的系统调用陷入内核空间来创建...讲到这里，我们的fork时的第一个维度内存管理部分讲解完了，下面给出大致总结：fork的时候会创建内核管理的一些基础设施：如mm_struct, vma等用于描述进程自己的地址空间，然后会创建出进程私有的

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Linux内核线程kernel thread详解--Linux进程的管理与调度（十）

内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源，响应用户进程的种种合理以及不合理的请求)。 内核需要多个执行流并行，为了防止可能的阻塞，支持多线程是必要的。...他们执行下列任务 周期性地将修改的内存页与页来源块设备同步 如果内存页很少使用，则写入交换区 管理延时动作,　如２号进程接手内核进程的创建 实现文件系统的事务日志 内核线程主要有两种类型 线程启动后一直等待...具体的信息, 请参见 Linux workqueue工作原理 2号进程kthreadd 但是这种方法依然看起来不够优美, 我们何不把这种创建内核线程的工作交给一个特殊的内核线程来做呢？...于是linux-2.6.22引入了kthreadd进程, 并随后演变为2号进程, 它在系统初始化时同1号进程一起被创建(当然肯定是通过kernel_thread), 参见rest_init函数, 并随后演变为创建内核线程的真正建造师...新版本的实现 于是linux-3.x下之后, 有了更好的实现, 那就是 延后内核的创建工作, 将内核线程的创建工作交给一个内核线程来做, 即kthreadd 2号进程 但是在kthreadd还没创建之前

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linux进程管理

一.基本介绍 1.在 LINUX 中，每个执行的程序（代码）都称为一个进程。...每一个进程都分配一个 ID 号 2.每一个进程，都会对应一个父进程，而这个父进程可以复制多个子进程 3.每个进程都可能以两种方式存在的。前台与后台，所谓前台进程就是用户目前的屏幕上可以进行操作的。...查看进程树 pstree [选项] -p 查看进程pid -u 查看进程所属用户 三.结束进程 kill 进程号 #停止进程 kill-9 进程号 #强迫进程立即停止 killall...进程名称 #停止所有相同的进程名称 四.ps指令详解 BSD风格 详解 user 用户名称 pid 进程号 %cpu 进程占用cpu百分比 %%mem 进程占用物理内存的百分比 vsz...stat 进程状态 S:睡眠 s:会话的先导进程 N:进程拥有比普通优先级更低的优先级 R:正在运行 D:短期等待 Z:僵尸进程 T:被跟踪或者被停止 start 进程启动时间 time

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【Linux 内核】进程管理 ( Linux 内核中的进程状态 | TASK_RUNNING | TASK_INTERRUPTIBLE | __TASK_STOPPED | EXIT_ZOMBIE )

文章目录 一、Linux 内核中的进程状态 二、TASK_RUNNING 状态 三、TASK_RUNNING 状态 四、TASK_UNINTERRUPTIBLE 状态 五、__TASK_STOPPED...状态 六、EXIT_ZOMBIE 状态 一、Linux 内核中的进程状态 ---- Linux 内核 为 进程管理 提供了一系列的 API , 如 TASK_RUNNING TASK_INTERRUPTIBLE...可以执行 , 或者已经准备就绪 , 随时开始执行 ; Linux 内核中 , 没有对 执行状态 / 就绪状态 进行 明确的区分 ; 三、TASK_RUNNING 状态 ---- TASK_INTERRUPTIBLE...: 表示 可中断睡眠状态 ; 进程进入到该状态进行阻塞 , 一旦 执行条件达成 , 立刻 中断阻塞 , 开始执行进程 , 进入 TASK_RUNNING 状态 ; 该状态又称为 " 浅睡眠状态 " ;...没有释放相关资源 ; 每个进程在声明周期中 , 都要经过该状态 ;

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Linux进程管理

前言 只有光头才能变强 回顾前面： 看完这篇Linux基本的操作就会了 Linux用户和权限管理看了你就会用啦 这篇主要讲解在Linux下进程的管理。...为了区分每一个运行的程序，Linux给每个进程都做了标识，称为进程号（process ID），每个进程的进程号是唯一的。...init是唯一一个由系统内核直接运行的进程。...运行后台进程的方法是在命令行最后加上 “&” 进程和作业的区别： 进程：操作系统的概念，由操作系统负责管理 作业：shell程序的概念，由shell程序负责管理 一个操作系统可以启动多个shell程序，...四、总结 本文主要是总结了Linux下操作进程和自动化任务知识~~~这两个知识点在Linux下也是很重要的，是学习Linux的基础~ 继续完善上一次的思维导图： ?

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Linux内核编程--进程组和守护进程

进程组长（头部进程）：每个进程组都有一个进程组ID, 每个进程组都有一个组长(头部进程), 在大部分系统中, 进程组ID一般就是头部进程ID。获得一个进程所在的进程组ID用getpgid(pid)。...守护进程没有控制终端通常源于它们由系统初始化脚本启动，然而守护进程也可能从某个终端由用户在shell提示符下键入命令行启动，这样的守护进程必须亲自脱离于控制终端的关联，从而避免与作业的控制、终端会话管理...这是因为守护进程的工作目录可以位于文件系统的任何位置。守护进程在正常运行时，会保持某个随机目录处于打开状态，从而阻止管理员卸载包含了该目录的文件系统。这么做是为了统一路径，让文件系统可拆卸。...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

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Linux进程管理

进程的概念 Linux系统中进程的类型 分为三种不同的类型，分别是: 交互进程：由一个启动的进程，交互进程既可以在前台运行，也可以后台运行。...批处理进程：不与特定的终端相关联，提交到等待队列中顺序执行的进程。 守护进程：在Linux在启动时初始化，需要时运行于后台的进程。...进程的启动方式 手工启动：1、前台启动  2、后台启动 调度启动：事先进行设置，根据用户要求自行启动 查看系统中的进程 ps命令：Process Status ps命令的使用参见ps命令和每天一个linux...top命令 - display Linux tasks top命令的使用参见top命令和每天一个linux命令：top命令 top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具...，类似于Windows的任务管理 命令格式 top [参数] 命令功能 显示当前系统正在执行的进程的相关信息，包括进程ID、内存占用率、CPU占用率等 命令参数 使用实例 控制系统中的进程 了解守护进程

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Linux进程管理

本文包括: 查看进程命令 ps、查看进程树命令 pstree、实时显示进程命令 top、查看后台任务命令 jobs、后台任务调至前台命令 fg、终止进程命令 kill、指定进程运行优先级命令 nice、...查看进程命令 ps 参数 a：显示所有终端进程 u：显示所有用户进程 x：显示所有进程，包括没有明确终端的进程 e：显示所有进程，与参数x类似，但使用的格式为BSD系统格式 f：显示UID、PPID（...父进程ID）、C（CPU占用率）和STIME（进程启动时间）字段 l：显示进程的详细列表 运行： # ps -ef 显示字段： USER：运行此进程的用户名称 PID：进程ID %CPU：进程的CPU...：正处于中断休眠状态的进程，该进程可能是在等某个中断消息 T：已停止工作的进程，因其被跟踪所以存在 X：已经死亡的进程，通常不会看到这类进程 Z：已经僵死的进程，通常不会看到这类进程 <：高优先级进程...N：低优先级进程 s：会话的管理者 +：进程会使用前台的终端 l：多线程进程 2.

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