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 " ;
在本文中，传统UNIX fork之后，我给出传统的UNIX fork在Linux内核中的变体clone系统调用的精彩。
程序是指储存在外部存储(如硬盘)的一个可执行文件, 而进程是指处于执行期间的程序, 进程包括 代码段(text section) 和 数据段(data section), 除了代码段和数据段外, 进程一般还包含打开的文件, 要处理的信号和CPU上下文等等.
廖威雄，目前就职于珠海全志科技股份有限公司从事linux嵌入式系统(Tina Linux)的开发，主要负责文件系统和存储的开发和维护，兼顾linux测试系统的设计和持续集成的维护。
先说明两个概念：中断和系统调用 一 系统调用： 是应用程序（运行库也是应用程序的一部分）与操作系统内核之间的接口，它决定了应用程序是如何和内核打交道的。 1， Linux系统调用：2.6.19版内核提供了319个系统调用。比如 exit fork read open close …… 2， 对Windows来说，操作系统提供给应用程序的接口不是系统调用，而是API。比如：ReadFile。我们暂时把API和系统调用等同起来 3， Linux中，每个系统调用对应一个系统调用号，内核维护了一个系统调
1、内核分类 内核（Kernel）在计算机科学中是操作系统最基本的部分，主要负责管理系统资源。 中文版维基百科上将内核分为四大类： 单内核（宏内核）； 微内核； 混合内核； 外内核。 宏内核 宏内核（Monolithic kernel），是个很大的进程。它的内部又能够被分为若干模块（或是层次或其他）。但是在运行的时候，它是个单独的二进制大映象。其模块间的通讯是通过直接调用其他模块中的函数实现的，而不是消息传递。 宏内核结构在硬件之上定义了一个高阶的抽象界面，应用一组原语(或者叫系统调用)来实现操作系统的
原创作品转载请注明出处 + https://github.com/mengning/linuxkernel/
GDB（GNU Debugger）是Linux上的调试程序，可用于C/C++、Go、Rust等多种语言。GDB可以让你在被调试程序执行时看到它的”内部“情况，观察程序在特定断点上的状态，并逐行运行代码。
" 内核线程 " 是一种 特殊进程 , 独立运行在 " 内核空间 " , 其将 " 内核函数 " 委托给 独立进程 , 该 " 独立进程 " 与 其它进程 ( 包括 普通进程 , 内核自身 , 用户级线程 ) 并行执行 ;
关于进程和线程，在 Linux 中是一对儿很核心的概念。但是进程和线程到底有啥联系，又有啥区别，很多人还都没有搞清楚。
在Reddit上有人表示把42TB的普通存储（没有组RAID或者其他）全部采用Btrfs技术，通过把ext4文件系统迁移到Btrfs至少节省了5TB的存储空间。尽管已经开发了相当长时间，但是鲜有发行版把Btrfs当作默认的文件系统，目前SUSE企业版把Btrfs作为系统默认的文件系统。Linux.com日前采访了Btrfs的主要贡献者Chris Mason，通过他的讲述透露了社交巨头Facebook使用Linux内核与Btrfs文件系统的大量细节。
在Linux中，主要是通过fork的方式产生新的进程，我们都知道每个进程都在 内核对应一个PCB块，内核通过对PCB块的操作做到对进程的管理。在Linux内核中，PCB对应着的结构体就是task_struct，也就是所谓的进程描述符（process descriptor）。该数据结构中包含了程相关的所有信息，比如包含众多描述进程属性的字段，以及指向其他与进程相关的结构体的指针。因此，进程描述符内部是比较复杂的。这个结构体的声明位于include/linux/sched.h中。
读者群里一位同学的线上服务器出现一个诡异的问题，执行任何命令都是报错“fork:无法分配内存”。这个问题最近出现的，前几次重启后解决的，但是每隔 2-3 天就会出现一次。
究竟什么是用户态，什么是内核态，这两个基本概念以前一直理解得不是很清楚，根本原因个人觉得是在于因为大部分时候我们在写程序时关注的重点和着眼的角度放在了实现的功能和代码的逻辑性上，先看一个例子：
当一个任务（进程）执行系统调用而陷入内核代码中执行时，我们就称进程处于内核运行态（或简称为内核态）。此时处理器处于特权级最高的（0级）内核代码中执行。当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户运行态（用户态）。即此时处理器在特权级最低的（3级）用户代码中运行。当正在执行用户程序而突然被中断程序中断时，此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态。因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。这与处于内核态的进程的状态有些类似。
fork函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，一个进程调用fork函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。
在 Linux 中，进程是我们非常熟悉的东东了，哪怕是只写过一天代码的人也都用过它。但是你确定它不是你最熟悉的陌生人？我们今天通过深度剖析进程的创建过程，帮助你提高对进程的理解深度。
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)。
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进程是Unix操作系统最基本的抽象之一。一个进程就是处于执行期的程序(目标码存放在某种存储介质上)。但进程并不仅仅局限于一段可执行程序代码(Unix称其为代码段(textsection))。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)。
假设B复制了A，当修改A时，看B是否会发生变化。如果B也跟着变了，说明这是浅拷贝；如果B没变，那就是深拷贝。
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。讲的非常之好，推荐观看
Linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来，如图示：
Unix标准的复制进程的系统调用时fork（即分叉），但是Linux，BSD等操作系统并不止实现这一个，确切的说linux实现了三个，fork,vfork,clone（确切说vfork创造出来的是轻量级进程，也叫线程，是共享资源的进程）
虽然讲解完了内核线程的创建过程，但是似乎又少点什么，那么下面我们来看两个细节：内核线程执行处理函数和内核线程上下文切换细节：
笔者作为通信工程的学生，在学习这门课之前虽然会用Linux完成一些简单的任务，但却从没有接触过这个操作系统的内在之美。之前学完C语言的时候，就想认识这个神秘的Linux内核了，可是一直在数学建模和各种活动中抽不开身，学习的过程也是不得其法。直到我看到孟宁老师的《Linux内核分析》这门课时，我想我大概可以在二十年后吹牛了：“当年我大二，读Linux内核源码的时候.....” 只是在学习的过程中，没有找到合适的参考书，导致复习有些困难。到了第六、七周早早的把视频看完，周末想写博客的时候却记不起来了。与其参考别
近期会写关于《Linux C/C++多进程同时写一个文件》的系列文章，主要是探索在Linux下非亲缘关系的多进程和具有亲缘关系的多进程同时写一个文件的问题。例如，当两个进程同时写一个文件，那么写入结果是怎样的呢？是否会出现数据丢失的情况？是否会出现覆盖？是否会出现错乱？
xref: /linux-3.18.6/include/linux/sched.h
内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。
当谈到系统调用（system call）时，我们首先映入脑海的差不多就是软中断、内核态、用户态。开宗明义第一章，我想让大家先要重新认识一下『系统调用』这个词。
计算机实际上可以做的事情实质上非常简单，比如计算两个数的和，再比如在内存中寻找到某个地址等等。这些最基础的计算机动作被称为指令(instruction)。所谓的程序(program)，就是这样一系列指令的所构成的集合。通过程序，我们可以让计算机完成复杂的操作。程序大多数时候被存储为可执行的文件。这样一个可执行文件就像是一个菜谱，计算机可以按照菜谱作出可口的饭菜。
前段时间，由于太多的因素造成redis故障, 负面影响较大。复盘后决定将内存超出内存一半就需要告警，便于运维人员及时介入处理。 网上这种redis规划内存预留一半的文章汗牛充栋(https://cloud.tencent.com/developer/article/1095192)。真实的情况下，真的需要预留下一半的内存吗？ 搞清楚这个问题，需要弄清楚2个事情: 1. Redis bgsave/AOF重写的运行机制。 2. Linux下的进程内存分布以及redis内存管理机制。 先说问题1: 1.redis跟内存相关的运行机制莫过于rdb持久化/AOF重写/内存剔除策略(高版本redis还存在着内存碎片整理的配置选项), 其中AOF重写和rdb持久化都属于fork子进程来完成的。本次就以rdb持久化为例，rdb的持久化可以由持久化的配置策略或者命令行bgsave或者主从全同步触发。redis在做bgsave的时候，fork出子进程来做bgsave。具体的过程如下: rdbSaveBackground()中fork子进程 ---> rdbSave() ---> rdbSaveRio()。fork后子进程拥有和父进程一模一样的进程空间，虽然采用了COW机制(父子进程的虚拟内存指向相同的物理page)，但是ps或者top命令中的RSS显示的值都会算成自己进程所占的物理内存，这个可能是很多运维同学/DBA同学经常可以眼见的现象，恐怕这个就是潜意识里需要内存预留一半的重要因素。
Linux上创建进程据说消耗很少，这个一直是Linux的特点，于是就专门测试Linux创建进程的极限，测试代码如下:
对于一个操作系统来说，提供运行程序的能力是其本质，而在 Linux 中，轻量、相应快速的进程管理也是其优良特性之一。我会分两篇文章介绍 Linux 进程。这是第一篇，重点在于 Linux 进程的描述和生命周期，下一篇将介绍 Linux 下的进程调度。
前几天，读者群里有小伙伴提问：从进程创建后，到底是怎么进入我写的main函数的？
进程在内核态运行时需要自己的堆栈信息，linux内核为每个进程都提供了一个内核栈。对每个进程，Linux内核都把两个不同的数据结构紧凑的存放在一个单独为进程分配的内存区域中：
计算机实际上可以做的事情实质上非常简单，比如计算两个数的和，再比如在内存中寻找到某个地址等等。这些最基础的计算机动作被称为指令(instruction)。所谓的程序(program)，就是这样一系列指令的所构成的集合。通过程序，我们可以让计算机完成复杂的操作。程序大多数时候被存储为可执行的文件。这样一个可执行文件就像是一个菜谱，计算机可以按照菜谱作出可口的饭菜。
—>内核态: CPU可以访问内存所有数据, 包括外围设备, 例如硬盘, 网卡. CPU也可以将自己从一个程序切换到另一个程序 —>用户态: 只能受限的访问内存, 且不允许访问外围设备. 占用CPU的能力被剥夺, CPU资源可以被其他程序获取
原文地址：http://www.cnblogs.com/jacklu/p/5317406.html
这个文档记录了用 kGDB 调试 Linux 内核的全过程，都是在前人工作基础上的一些总结。以下操作都是基于特定板子来进行，但是大部分都能应用于其他平台。
计算机实际上可以做的事情实质上非常简单，比如计算两个数的和，再比如在内存中寻找到某个地址等等。这些最基础的计算机动作被称为指令 (instruction)。所谓的程序(program)，就是这样一系列
当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器.
简单来讲，进程就是运行中的程序。更进一步，在用户空间中，进程是加载器根据程序头提供的信息将程序加载到内存并运行的实体。
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