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Linux进程ID号--Linux进程的管理与调度(三)【

Linux 内核使用 task_struct 数据结构来关联所有与进程有关的数据和结构,Linux 内核所有涉及到进程和程序的所有算法都是围绕该数据结构建立的,是内核中最重要的数据结构之一。...是 Linux 中在其命名空间中唯一标识进程而分配给它的一个号码,称做进程ID号,简称PID。...会话组中所有进程都有相同的SID,保存在task_struct的session成员中 PID命名空间 pid命名空间概述 命名空间是为操作系统层面的虚拟化机制提供支撑,目前实现的有六种不同的命名空间,分别为...struct pidmap { atomic_t nr_free; void *page; }; 字段 描述 nr_free 表示还能分配的pid的数量 page 指向的是存放pid的物理页...pid时候,只需要查找pidmap位图即可 那么最终,linux进程命名空间和进程的关系结构如下: ?

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通过linux0.11源码理解进程虚拟地址、线性地址、物理地址

进程的地址有三种,分别是虚拟地址(逻辑地址)、线性地址、物理地址。在分析之前先讲一下进程执行的时候,地址的解析过程。...然后到页目录吧和页表中找到物理地址基地址,再加线性地址中的偏移部分,得到物理地址。下面我们看看这些内容是怎么设置的,使得执行的时候能正确找到我们想要的地址去执行代码。我们从fork函数开始。...用线性地址的首地址加上ip 中的偏移,得到线性地址,然后再通过页目录和页表得到物理 地址,物理地址还没有分配则进行缺页异常等处理。...然后计算进程的代码和数据的线性地址首地址和限长,写到ldt的描述符中。接着复制页表,但是不分配物理地址。最后把tss结构和ldt结构挂载到GDT中。fork函数就完成了。...最后根据tss中的cs和ip执行进程。这就是文章开头的过程。这就是linux0.11版本中进程地址管理的实现。下面是fork后的结构图。 ?

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    linux进程虚拟空间布局

    首先看linux进程在32位处理器下的虚拟空间内存布局,以i386 32位机器为例                                  x86_32 32位处理器进程虚拟地址空间布局 每个用户进程虚拟地址空间为...内核空间为0XC0000000—0xFFFFFFFF 1GB, 如果物理内存大于896MB,则内核的虚拟地址0xC0000000—0xF8000000 和 物理内存0—896MB对等映射。...所以内核 为了访问大于896MB的物理内存需要设置一段虚拟区域映射其他的物理内存,这段虚拟地址叫做高端内存,VMALLOC区用函数vmalloc分配内存页面不保证连续,持久映射用函数kmap建立映射,这段映射是长期映射...,固定映射是虚拟地址和物理内存固定的地址进行映射。...根据英特尔手册查看,实际支持的物理内存大多是64GB,最多的是至强处理器支持16TB的物理内存。所以以现在的物理内存大小对于虚拟地址空间完全够用。

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    Linux 网络虚拟化 Macvlan(基于物理网络接口虚拟网络接口) 认知

    ——村上春树 物理网卡的分身术:Macvlan Macvlan(MAC Virtual LAN)是一种在 Linux 操作系统上实现的网络虚拟化技术。...它允许您创建基于物理网络接口的虚拟网络接口,并为每个虚拟接口分配独立的 MAC 地址。...Macvlan 接口可以看作是物理以太网接口的虚拟子接口。...因此,使用Macvlan技术带来的效果是一块物理网卡上可以绑定多个IP地址,每个IP地址都有自己的MAC地址 用 Macvlan 虚拟出来的虚拟网卡,在逻辑上和物理网卡是对等的,应用程序可以像使用物理网卡的...Macvlan是将虚拟机或容器通过二层连接到物理网络的一个不错的方案,但它也有一些局限性,例如: 每个虚拟网卡都要有自己的MAC地址,所以Macvlan需要大量的MAC地址,而Linux主机连接的交换机可能会限制一个物理端口的

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    用户态进程如何得到虚拟地址对应的物理地址?

    一般我们不需要从用户态得到进程虚拟地址对应的物理地址,因为一般来说用户进程是完全不关心物理地址的。 少数应用场景下,用户可能会关心,比如在用户态做DMA的场景(如DPDK之类的)。...从用户态得到虚拟地址对应的物理地址,我们不可能去walk进程的page table,也没有权限。不过还好内核给我们提供了一个接口,叫pagemap,而且,这个接口与硬件的体系架构无关。...在/proc/pid/下面有个文件叫pagemap,它会每个page,生成了一个64bit的描述符,来描述虚拟地址这一页对应的物理页帧号或者SWAP里面的便宜,详见文档: linux/Documentation...下面我们忽略swap的影响(假设关闭了swap或者page一直是pin的状态),从DPDK抄一段虚拟地址转换为物理地址的代码: #define phys_addr_t uint64_t #define...... /* * the pfn (page frame number) are bits 0-54 (see * pagemap.txt in linux

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    Linux 进程虚拟地址空间布局

    文章目录 1.虚拟地址空间简介 2.虚拟地址空间布局 参考文献 1.虚拟地址空间简介 虚拟地址空间(Virtual Address Space)是每一个程序被加载运行起来后,操作系统为进程分配的虚拟内存...因为除了用户进程,操作系统会独占一部分虚拟内存空间,用户进程只能使用操作系统分配给进程的地址空间,如果用户进程访问未经允许的地址空间,则会被操作系统判为非法请求,结果就是程序被操作系统强制结束。...比如 Windows 下的“进程因非法操作需要关闭” 和 Linux 下的 “Segmentation fault”,一般都是由于进程访问了非法的内存地址。...对于 Linux,4GB 的虚拟地址空间的默认分配状态如下: 2.虚拟地址空间布局 C/C++程序为编译链接后生成可执行的二进制文件,由多个段组成,一般包含代码段、数据段和 BSS 段等。...参考文献 [1] linux内核空间和用户空间详解 [2] 程序或-内存区域分配(五个段)–终于搞明白了 [3] 进程内存分布剖析 [4] 深入理解计算机系统中文版[M].C1.7.3虚拟内存.P12

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    Linux下0号进程的前世(init_task进程)今生(idle进程)----Linux进程的管理与调度(五)【

    前言 Linux下有3个特殊的进程,idle进程(PID = 0), init进程(PID = 1)和kthreadd(PID = 2) idle进程由系统自动创建, 运行在内核态 idle进程其pid...是系统中所有其它用户进程的祖先进程 Linux中的所有进程都是有init进程创建并运行的。首先Linux内核启动,然后在用户空间中启动init进程,再启动其他系统进程。.../linux/init_task.h文件中 init_task是Linux内核中的第一个线程,它贯穿于整个Linux系统的初始化过程中,该进程也是Linux系统中唯一一个没有用kernel_thread...进程内存空间 init_task的虚拟地址空间,也采用同样的方法被定义 由于init_task是一个运行在内核空间的内核线程, 因此其虚地址段mm为NULL, 但是必要时他还是需要使用虚拟地址的,因此avtive_mm...idle进程总结 系统允许一个进程创建新进程,新进程即为子进程,子进程还可以创建新的子进程,形成进程树结构模型。整个linux系统的所有进程也是一个树形结构。

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    Linux 中前台进程后台,并重定向输出

    前台任务后台任务 先按 Ctrl+z 中断当前任务: ... Press Ctrl+C to stop. ^Z [1]+ 已停止 ....这时会看到进程输出的内容又回到了控制台,但并不影响控制台进行其他操作,Ctrl+C 也不会停止掉这个进程。...重定向日志 在 Linux 中,如果一个进程已经在运行,并且您想要将其标准输出重定向到一个文件或设备,可以使用以下步骤。...请注意:此方法对某些进程可能无效,因为有些进程会在启动时检查其输出是否已被重定向。此外,由于 gdb 是一个用于调试的工具,执行此操作可能会对进程的运行产生一些影响。...参考资料 [1] linux让前台正在执行的命令转入后台并nohup的方法: https://blog.51cto.com/lonelyprogram/1355265 [2] 进程输出重定向: https

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    Linux 内核】进程管理 ( 进程与操作系统 | 进程与程序 | 进程与线程 | 虚拟地址空间 )

    文章目录 一、进程与操作系统 二、进程与程序 三、进程与线程 四、虚拟地址空间 一、进程与操作系统 ---- 操作系统与硬件的关系 : 操作系统 使用 硬件 提供的资源 , 如 CPU , 内存 , 磁盘..., 网卡 等硬件资源 ; 进程与操作系统之间的关系 : 进程 使用 操作系统 提供的资源 , 如 VFS 虚拟文件系统 , 进程调度模块 , 内存管理模块 , 网络驱动 等资源 , 这些都是 操作系统...; 四、虚拟地址空间 ---- 进程 与 内存管理 : 进程 是 内存管理 的基本单元 , 每个进程都是 独立的内存管理单元 ; 在 Linux 内核中 , 进程 又被称为 任务 ; 虚拟地址空间概念...: 每个 进程 作为 独立的内存管理单元 , 其内存单元 称为 虚拟地址空间 , 进程虚拟地址空间 分为 用户虚拟地址空间 ( 每个进程独立拥有 ) 内核虚拟地址空间 ( 所有进程共享 ) 操作系统...中 运行的 所有进程 共享 内核虚拟地址空间 , 每个 进程 都 拥有 独立的 用户虚拟地址空间 ;

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    Linux的命名空间详解--Linux进程的管理与调度(二)【

    Linux Namespaces机制为实现基于容器的虚拟化技术提供了很好的基础,LXC(Linux containers)就是利用这一特性实现了资源的隔离。...在虚拟化的系统中,一台物理计算机可以运行多个内核,可能是并行的多个不同的操作系统。而命名空间则只使用一个内核在一台物理计算机上运作,前述的所有全局资源都通过命名空间抽象起来。...假定容器用于虚拟主机配置中,其中的每个容器必须看起来像是单独的一台Linux计算机。因此其中每一个都有自身的init进程,PID为0,其他进程的PID 以递增次序分配。...后台进程可以运行在不同命名空间内的相同端口上,用户还可以虚拟出一块网卡。...利用虚拟化网络设备,可以建立到其他Namespace中的物理设备的桥接。

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    物理内存与虚拟内存

    正在运行的一个进程,他所需的内存是有可能大于内存条容量之和的,比如你的内存条是256M,你的程序却要创建一个2G的数据区,那么不是所有数据都能一起加载到内存(物理内存)中,势必有一部分数据要放到其他介质中...(比如硬盘),待进程需要访问那部分数据时,在通过调度进入物理内存。...所以,虚拟内存是进程运行时所有内存空间的总和,并且可能有一部分不在物理内存中,而物理内存就是我们平时所了解的内存条。有的地方呢,也叫这个虚拟内存为内存交换区。...假设你的计算机是32位,那么它的地址总线是32位的,也就是它可以寻址00xFFFFFFFF(4G)的地址空间,但如果你的计算机只有256M的物理内存0x0x0FFFFFFF(256M),同时你的进程产生了一个不在这...,然后就可以读或者写,最后通过manmap可以将内存上的数据换回到磁盘,也就是解除虚拟空间和内存空间的映射,这也是一种读写磁盘文件的方法,也是一种进程共享数据的方法 共享内存

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    Linux进程描述符task_struct结构体详解--Linux进程的管理与调度(一)【

    Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程,这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中。...现在,我们来看看内核如何将进程置为睡眠状态。 内核如何将进程置为睡眠状态 Linux 内核提供了两种方法将进程置为睡眠状态。...进程内核栈 void *stack; 内核栈与线程描述符 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; 一个是内核态的进程堆栈 另一个是紧挨着进程描述符的小数据结构...需要注意的是,内核态堆栈仅用于内核例程,Linux内核另外为中断提供了单独的硬中断栈和软中断栈 下图中显示了在物理内存中存放两种数据结构的方式。...实际上,上面提到,thread_info结构和内核态堆栈是紧密结合在一起的,占据两个页框的物理内存空间。而且,这两个页框的起始起始地址是213对齐的。

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    Linux进程——Linux进程进程优先级

    如果对前面Linux进程不太熟悉可以先阅读: Linux进程 本篇主要内容: 僵尸进程和孤儿进程 Linux进程优先级 1. 僵尸进程 僵尸进程就是处于僵尸状态下的进程!...所以,只要子进程退出,父进程还在运行,但父进程没有读取子进程状态,子进程进入Z状态 僵尸状态就是Linux状态中的X死亡状态!...配置进程优先权对多任务环境的linux很有用,可以改善系统性能。...NI :NICE值,表示优先级的修改数据 NICE其取值范围是-20至19,一共40个级别 Linux进程的优先级数值范围:60~99 Linux中默认进程的优先级都是:80 Linux是支持动态优先级调整的...总结 本篇文章前部分紧贴上篇Linux进程,分析完了Linux下常见的进程状态,然后初步了解了Linux进程优先级,而进程优先级与前面内容相差较大,希望大家能够多花点时间理解!

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    Python实现守护进程

    概念 守护进程(Daemon)也称为精灵进程是一种生存期较长的一种进程。它们独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件。他们常常在系统引导装入时启动,在系统关闭时终止。...unix系统有很多守护进程,大多数服务器都是用守护进程实现的,例如inetd守护进程。...需要了解的相关概念 进程 (process) 进程组 (process group) 会话 (session) 可参考以下博文 Linux进程基础 Linux进程关系 实现原理 参考 APUE关于守护进程的章节...大致流程如下: 后台运行 首次fork,创建父-子进程,使父进程退出 脱离控制终端,登录会话和进程组 通过setsid使子进程成为process group leader、session leader...第一次fork,setsid之后,子进程成为session leader,进程可以打开终端;第二次fork产生的进程,不再是session leader,进程则无法打开终端。

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    vSwitch:虚拟物理网络的纽带

    IaaS体系中连接虚拟网络、物理网络的桥梁的地位已经无可撼动。...同时在两波浪潮中扮演重要角色,虚拟交换机地位不言而喻,他将可控的网络边缘延伸到服务器中,除了在服务器内高效地转发,还可将统一的控制策略和安全策略无缝地从物理网络过度到虚拟网络。...,使用虚拟交换机作为支撑服务器网络的基石已经基本成为共识,因为更方便部署、对物理网络要求更低、扩展和控制更简便。...基于虚拟交换机的主机Overlay方案更易于虚拟网络的管理,进一步减少了对Overlay物理承载网络的额外要求,使虚拟网络最大限度摆脱了物理网络的限制,可以说主机Overlay是对虚拟交换机地位的强化。...多虚拟化平台方面,目前可商用的虽然种类繁多,但是主流不外乎VMware vSphere、H3C VCK(CAS)、KVM和XEN等一系列基于Linux的Hypervisor,每种虚拟化平台均可看到成熟的虚拟交换机产品

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    LinuxLinux进程控制>进程创建&&进程终止&&进程等待&&进程程序替换

    1.进程创建 1.1 fork函数 在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。...新进程为子进程,而原进程为父进程 #include pid_t fork(void); 返回值:自进程中返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1 进程调用fork,当控制转移到内核中的...else if (ret > 0) { // 异常退出 printf("sig code : %d\n", st & 0X7F); } } } 测试结果: [root@localhost linux.../a.out #等20秒退出 child exit code:10 [root@localhost linux]# ....Linux鼓励将这种应用于程序之内的模式扩展到程序之间。如下图 一个C程序可以fork/exec另一个程序,并传给它一些参数。这个被调用的程序执行一定的操作,然后通过exit(n)来返回值。

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    linux物理地址,虚拟地址,内存管理,逻辑地址之间的关系

    虚拟内存里的所有地址都是不直接的,所以你有时候可以看到一个虚拟地址对应不同的物理地址,比如A进程里的call函数入口虚拟地址是0x001,而B也是,但是它俩对应的物理地址却是不同的,操作系统采用这种内存管理方法...是防止程序对物理地址写数据造成一些不可必要的问题,比如知道了A进程物理地址,那么向这个地址写入数据就会造成A进程出现问题,在虚拟内存中运行程序永远不知道自己处于内存中那一段的物理地址上!...现在操作系统运行在保护模式下即便知道其他进程物理地址也不允许向其写入!但是可以通过操作系统留下的后门函数获取该进程上的虚拟地址空间所有控制权限并写入指定数据,详细会在反汇编编程中教给大家! 2....,比如mov 0x4h8这个是虚拟地址,当我们要对这个虚拟地址里写数据时那么MMU会先判断CPU的分页状态寄存器里的标志状态是否被设定,如果被设定那么MMU就会捕获这个虚拟地址物理并在操作系统内核初始化好的内存映射表里查询与之对应的物理地址...,并将其转换成真正的实际物理地址,然后在对这个实际的物理地址给CPU,在由CPU去执行对应的命令,相反CPU往内存里读数据时比如A进程要读取内存中某个虚拟地址的数据,A进程里的指令给的是虚拟地址,MMU

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    Linux进程控制——Linux进程等待

    前言:接着前面进程终止,话不多说我们进入Linux进程等待的学习,如果你还不了解进程终止建议先了解: Linux进程终止 本篇主要内容: 什么是进程等待 为什么要进行进程等待 如何进程等待...进程等待的概念: 我们通常说的进程等待其实是通过wait/waitpid的方式,让父进程(一般)对子进程进行资源回收的等待过程,父进程必须等待这个子进程结束后,处理它的代码和数据! 2....进程等待必要性 在了解完进程等待的概念后,新的问题出现了,我们为什么要进行进程等待,进程等待的必要性是什么?...进程等待必要性: 若子进程退出,而父进程对它不管不顾,就可能造成‘僵尸进程’的问题,进而造成内存泄漏。...父进程创建子进程的目的是为了让子进程协助自己完成任务的,而父进程需要知道子进程将任务完成得如何。这就需要通过进程等待的方式,获取子进程的退出信息。 3.

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