这篇文章主要介绍“Linux的进程ID号怎么实现”的相关知识,小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“Linux的进程ID号怎开发云主机域名么实现”文章能帮助大家解决问题。??本文中的代码摘自 Linux内核5.15.13版本。??Linux进程总是会分配一个号码用于在其命名空间中唯一地标识它们。该号码被称作进程ID号,简称PID。用fork或clone产生的每个进程都由内核自动地分配了一个新的唯一的PID值。??每个进程除了PID这个特征值之外,还有其他的ID。有下列几种可能的类型??1、 处于某个线程组(在一个进程中,以标志CLONE_THREAD来调用clone建立的该进程的不同的执行上下文,我们在后活动:慈云数据爆款香港服务器,CTG+CN2高速带宽、快速稳定、平均延迟10+ms 速度快,免备案,每月仅需19元!! 点击查看文会看到)中的所有进程都有统一的线程组ID( TGID)。如果进程没有使用线程,则其PID和TGID相同。线程组中的主进程被称作组长( group leader)。通过clone创建的所有线程的task_struct的group_leader成员,会指向组长的task_struct实例。??2、另外,独立进程可以合并成进程组(使用setpgrp系统调用)。进程组成员的task_struct的pgrp属性值都是相同的,即进程组组长的PID。进程组简化了向组的所有成员发送信号的操作,这对于各种系统程序设计应用(参见系统程序设计方面的文献,例如[ SR05])是有用的。请注意,用管道连接的进程包含在同一个进程组中。??3、 几个进程组可以合并成一个会话。会话中的所有进程都有同样的会话ID,保存在task_struct的session成员中。 SID可以使用setsid系统调用设置。它可以用于终端程序设计。??名空间增加了PID管理的复杂性。 PID命名空间按层次组织。在建立一个新的命名空间时,该命名空间中的所有PID对父命名空间都是可见的,但子命名空间无法看到父命名空间的PID。但这意味着某些进程具有多个PID,凡可以看到该进程的命名空间,都会为其分配一个PID。 这必须反映在数据结构中。我们必须区分局部ID和全局ID。??1、 全局ID是在内核本身和初始命名空间中的唯一ID号,在系统启动期间开始的init进程即属于初始命名空间。对每个ID类型,都有一个给定的全局ID,保证在整个系统中是唯一的。??2、 局部ID属于某个特定的命名空间,不具备全局有效性。对每个ID类型,它们在所属的命名空间内部有效,但类型相同、值也相同的ID可能出现在不同的命名空间中。??全局PID和TGID直接保存在task_struct中,分别是task_struct的pid和tgid成员,在sched.h文件里:??这两项都是pid_t类型,该类型定义为__kernel_pid_t,后者由各个体系结构分别定义。通常定义为int,即可以同时使用232个不同的ID。??一个小型的子系统称之为PID分配器( pid allocator)用于加速新ID的分配。此外,内核需要提供辅助函数,以实现通过ID及其类型查找进程的task_struct的功能,以及将ID的内核表示形式和用户空间可见的数值进行转换的功能。??在pid_namespace.h文件内有如下定义:??每个PID命名空间都具有一个进程,其发挥的作用相当于全局的init进程。 init的一个目的是对孤儿进程调用wait4,命名空间局部的init变体也必须完成该工作。 child_reaper保存了指向该进程的task_struct的指针。??parent是指向父命名空间的指针, level表示当前命名空间在命名空间层次结构中的深度。初始命名空间的level为0,该命名空间的子空间level为1,下一层的子空间level为2,依次递推。level的计算比较重要,因为level较高的命名空间中的ID,对level较低的命名空间来说是可见的。从给定的level设置,内核即可推断进程会关联到多少个ID。??PID的管理围绕两个数据结构展开: struct pid是内核对PID的内部表示,而struct upid则表示特定的命名空间中可见的信息。两个结构的定义在文件pid.h内,分别如下:??对于struct upid, nr表示ID的数值, ns是指向该ID所属的命名空间的指针。所有的upid实例都保存在一个散列表中。 pid_chain用内核的标准方法实现了散列溢出链表。struct pid的定义首先是一个引用计数器count。 tasks是一个数组,每个数组项都是一个散列表头,对应于一个ID类型。这样做是必要的,因为一个ID可能用于几个进程。所有共享同一给定ID的task_struct实例,都通过该列表连接起来。 PIDTYPE_MAX表示ID类型的数目:??一个进程可能在多个命名空间中可见,而其在各个命名空间中的局部ID各不相同。 level表示可以看到该进程的命名空间的数目(换言之,即包含该进程的命名空间在命名空间层次结构中的深度),而numbers是一个upid实例的数组,每个数组项都对应于一个命名空间。注意该数组形式上只有一个数组项,如果一个进程只包含在全局命名空间中,那么确实如此。由于该数组位于结构的末尾,因此只要分配更多的内存空间,即可向数组添加附加的项。??由于所有共享同一ID的task_struct实例都按进程存储在一个散列表中,因此需要在struct task_struct中增加一个散列表元素在sched.h文件内进程的结构头定义内有??将task_struct连接到表头在pid_links中的散列表上。??假如已经分配了struct pid的一个新实例,并设置用于给定的ID类型。它会如下附加到task_struct,在kernel/pid.c文件内:??这里建立了双向连接: task_struct可以通过task_struct->pids[type]->pid访问pid实例。而从pid实例开始,可以遍历tasks[type]散列表找到task_struct。 hlist_add_head_rcu是遍历散列表的标准函数。??除了管理PID之外,内核还负责提供机制来生成开发云主机域名唯一的PID。为跟踪已经分配和仍然可用的PID,内核使用一个大的位图,其中每个PID由一个比特标识。 PID的值可通过对应比特在位图中的位置计算而来。因此,分配一个空闲的PID,本质上就等同于寻找位图中第一个值为0的比特,接下来将该比特设置为1。反之,释放一个PID可通过将对应的比特从1切换为0来实现。在建立一个新进程时,进程可能在多个命名空间中是可见的。对每个这样的命名空间,都需要生成一个局部PID。这是在alloc_pid中处理的,在文件kernel/pid.c内有:关于“Linux的进程ID号怎么实现”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知开发云主机域名识,可以关注开发云行业资讯频道,小编每天都会为大家更新不同的知识点。
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