From 1623eb2746bf7e6e886f2a5ad0f07138dfb3e08b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: gatieme Date: Thu, 19 May 2016 19:38:21 +0800 Subject: [PATCH] ... --- study/kernel/process/README.md | 27 +++ .../process/create/01-duplicate/README.md | 166 ++++-------------- 2 files changed, 57 insertions(+), 136 deletions(-) create mode 100644 study/kernel/process/README.md diff --git a/study/kernel/process/README.md b/study/kernel/process/README.md new file mode 100644 index 0000000..b406d7b --- /dev/null +++ b/study/kernel/process/README.md @@ -0,0 +1,27 @@ +Linux进程管理与调度-之-目录总结 +======= + + +| 日期 | 内核版本 | 架构| 作者 | GitHub| CSDN | +| ------------- |:-------------:|:-------------:|:-------------:|:-------------:|:-------------:| +| 2016-05-12 | [Linux-4.5](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.5) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux进程管理与调度](http://blog.csdn.net/gatieme/article/category/6225543) | + + +#进程的描述 +------- +| CSDN | GitHub | +| ------------- |:-------------:| +| [Linux进程描述符task_struct结构体详解--Linux进程的管理与调度（一）](http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51383272)| [study/kernel/process/task/01-task_struct](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers/tree/master/study/kernel/process/task/01-task_struct) | +|[ Linux的命名空间详解--Linux进程的管理与调度（二）](http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51383322) | [study/kernel/process/task/02-namespace/](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers/tree/master/study/kernel/process/task/02-namespace) | +|[Linux进程ID号--Linux进程的管理与调度（三）](http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51383377) | [study/kernel/process/task/03-pid](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers/tree/master/study/kernel/process/task/03-pid)| + + +#进程的创建 +------- + +| CSDN | GitHub | +| ------------- |:-------------:| +| [Linux内核线程、轻量级进程和用户进程以及其创建方式]()| [study/kernel/process/create/01-duplicate/](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers/tree/master/study/kernel/process/create/01-duplicate)| + +#进程的调度 +------- \ No newline at end of file diff --git a/study/kernel/process/create/01-duplicate/README.md b/study/kernel/process/create/01-duplicate/README.md index 14b589f..0ddc6f1 100644 --- a/study/kernel/process/create/01-duplicate/README.md +++ b/study/kernel/process/create/01-duplicate/README.md @@ -1,4 +1,4 @@ -Linux下进程的创建过程 +Linux内核线程、轻量级进程和用户进程以及其创建方式 ======= @@ -9,68 +9,65 @@ Linux下进程的创建过程 | ------------- |:-------------:|:-------------:|:-------------:|:-------------:|:-------------:| | 2016-05-12 | [Linux-4.5](http://lxr.free-electrons.com/source/?v=4.5) | X86 & arm | [gatieme](http://blog.csdn.net/gatieme) | [LinuxDeviceDrivers](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers) | [Linux进程管理与调度-之-进程的创建](http://blog.csdn.net/gatieme/article/category/6225543) | +#Linux进程类别 +------- +虽然我们在区分Linux进程, 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下其实本质上没有线程的概念, 线程其实上是 + +##Linux下进程和线程的区别 + +而由于其运行空间的不同，从而演变出内核线程 + +##内核线程 +------- + +内核线程只运行在内核态，不受用户态上下文的拖累。 +处理器竞争：可以在全系统范围内竞争处理器资源； +使用资源：唯一使用的资源是内核栈和上下文切换时保持寄存器的空间 +调度：调度的开销可能和进程自身差不多昂贵 +同步效率：资源的同步和数据共享比整个进程的数据同步和共享要低一些。 +##轻量级进程 +------- - -http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87011.htm -http://www.linuxeye.com/Linux/1827.html -http://bbs.csdn.net/topics/390872515 -http://blog.csdn.net/yjzl1911/article/details/5613569 -http://blog.csdn.net/dagouaofei/article/details/5644119 -http://blog.chinaunix.net/uid-23769728-id-3129443.html -http://baike.baidu.com/link?url=sCsQDvMUaAikV5W_eKrEL3RVijNHJtOJk8nsCnjlxtnU7yoJ9svp6cwaerQ6Dqc0I-kdoAYrOtMcocCUnzyggK - -http://blog.chinaunix.net/uid-21718047-id-3070635.html - -http://blog.163.com/boneshunter_1234/blog/static/340762320084472122207/ - -http://blog.sina.com.cn/s/blog_626aed8b0100hws6.html - - +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。 +轻量级进程由clone()系统调用创建，参数是CLONE_VM，即与父进程是共享进程地址空间和系统资源。 +与普通进程区别：LWP只有一个最小的执行上下文和调度程序所需的统计信息。 +处理器竞争：因与特定内核线程关联，因此可以在全系统范围内竞争处理器资源 +使用资源：与父进程共享进程地址空间 +调度：像普通进程一样调度 +用户线程 +用户线程是完全建立在用户空间的线程库，用户线程的创建、调度、同步和销毁全又库函数在用户空间完成，不需要内核的帮助。因此这种线程是极其低消耗和高效的。 +处理器竞争：单纯的用户线程是建立在用户空间，其对内核是透明的，因此其所属进程单独参与处理器的竞争，而进程的所有线程参与竞争该进程的资源。 +使用资源：与所属进程共享进程地址空间和系统资源。 +调度：由在用户空间实现的线程库，在所属进程内进行调度 #Linux下进程的创建流程 - ------- ##进程的复制fork和加载execve - ------- - - 我们在Linux下进行进行编程，往往都是通过fork出来一个新的程序，fork从化字面意义上理解就是说"分叉", 这其实就意味着我们的fork进程并不是真正从无到有被创建出来的。 - - - 一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源，它其实是从现有的进程（父进程）复制出的一个副本（子进程），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，也就是两个进程可以做完全相同的事，然后如果我们通过execve为子进程加载新的应用程序后，那么新的进程将开始执行新的应用 - 简单来说，新的进程是通过fork和execve创建的，首先通过fork从父进程分叉出一个基本一致的副本，然后通过execve来加载新的应用程序镜像 * fork生成当前进程的的一个相同副本，该副本成为子进程 - - > 原进程（父进程）的所有资源都以适当的方法复制给新的进程（子进程）。因此该系统调用之后，原来的进程就有了两个独立的实例，这两个实例的联系包括：同一组打开文件, 同样的工作目录, 进程虚拟空间（内存）中同样的数据（当然两个进程各有一份副本, 也就是说他们的虚拟地址相同, 但是所对应的物理地址不同）等等。 - - * execve从一个可执行的二进制程序镜像加载应用程序, 来代替当前运行的进程 - - > 换句话说, 加载了一个新的应用程序。因此execv并不是创建新进程 - - 所以我们在linux要创建一个应用程序的时候，其实执行的操作就是 @@ -130,106 +127,3 @@ do_wp_page()会对这块导致写入异常中断的物理页面进行取消共 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。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值（比如PID）不同。相当于克隆了一个自己。 - - - - - -#0号进程与1号进程 - -------- - - - -前面我们了解到linux下的进程创建式通过父进程复制自身分叉出的一个副本, 那么我们的系统中就必然存在一个进程是所有进程的祖先，要不然我们从哪里fork分叉出一个个子进程呢，linux下这个进程就是init进程 - - - -但是问题也来了，我们的祖先进程init进程，是从哪里来的? - - - -他总不能也是被分叉来的吧？ - - - -如果是，那么分叉它的进程是谁，那么它为什么没有成为祖先进程 - - - -如果不是, 那么好了, 它是怎么创建出来的（真正的从无到有） - - - - - - - -Linux下有两个特殊的进程，idel进程($PID = 0$)和init进程($PID = 1$) - - - - - -* idel进程由系统自动创建, 运行在内核态 - - - - idle进程其pid=0，其前身是系统创建的第一个进程，也是唯一一个没有通过fork()产生的进程。完成加载系统后，演变为进程调度、交换 - - - - - -* init进程由idel创建, - - - - 由0进程创建，完成系统的初始化. 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。在系统启动完成完成后，init将变为守护进程监视系统其他进程。 - - - - - - - - - -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。**树根是系统自动构造的(或者说是由内核黑客手动创建的)**，即在内核态下执行的0号进程，它是所有进程的远古先祖。 - - - -由0号进程创建1号进程（内核态），1号负责执行内核的部分初始化工作及进行系统配置，并创建若干个用于高速缓存和虚拟主存管理的内核线程。随后，1号进程调用execve()运行可执行程序init，并演变成用户态1号进程，即init进程。它按照配置文件/etc/initab的要求，完成系统启动工作，创建编号为1号、2号...的若干终端注册进程getty。 - - - -每个getty进程设置其进程组标识号，并监视配置到系统终端的接口线路。当检测到来自终端的连接信号时，getty进程将通过函数execve（）执行注册程序login，此时用户就可输入注册名和密码进入登录过程，如果成功，由login程序再通过函数execv（）执行shell，该shell进程接收getty进程的pid，取代原来的getty进程。再由shell直接或间接地产生其他进程。 - - - - - -上述过程可描述为：0号进程->1号内核进程->1号用户进程（init进程）->getty进程->shell进程 - - - -注意，上述过程描述中提到：1号内核进程调用执行init函数并演变成1号用户态进程（init进程），这里前者是init是函数，后者是进程。两者容易混淆，区别如下： - - - -1. init（）函数在内核态运行，是内核代码 - - - -2. init进程是内核启动并运行的第一个用户进程，运行在用户态下。 - - - -3. 一号内核进程调用execve()从文件/etc/inittab中加载可执行程序init并执行，这个过程并没有使用调用do_fork()，因此两个进程都是1号进程。 - - - - -