linux 进程-蒲公英云

linux 进程

进程：运行中的程序（打开的文件，挂起的信号，内存，执行线程等等）
线程（pc，寄存器（线程需记录cpu寄存器的值，以挂起后恢复执行），栈），调度对象，在liux里是特殊进程
虚拟处理器/内存：让进程觉得自己独占处理器或内存。
fork：通过复制来创建（除pid,ppid,某些资源统计量如挂起的信号外其他都复制），内核返回两次（父进程恢复执行，子进程开始执行）
写时拷贝：fork时父子进程指向同样物理内存，任一方想要修改（写入），实际分配内存，指向不同物理内存
A，B（子）有各自的内存描述符（页表），只不过页表指向相同物理内存，B想修改某页x，为x分配物理内存并拷贝内容，在新物理内存上修改
一般让子进程先执行，子进程一般会exec，根本不会发生拷贝，子进程不exec（难道子进程想和父进程运行同一程序，且在父进程当前的运行进度上）
拷贝和共享：线程一般共享（如指向同一内存描述符），进程一般拷贝（各自拥有自己的，只是开始是一样的）
fork（sys_fork）创建进程，最终do_fork，进程终止给父进程发SIGCHLD信号
clone（sys_clone）创建线程，最终do_fork, 共享地址空间（指向同一内存描述符），文件系统信息，文件描述符（打开的文件），信号处理函数
vfork（sys_vfork）类似线程，最终do_fork, 共享地址空间,发SIGCHLD,父进程等待子进程将其唤醒（子进程调用exec或调用exit退出）
内核线程：只能由内核线程创建，运行在内核空间，内存描述符为null，借其它进程的内存描述符，可被调度
exec：创建新地址空间，载入新程序，代码（程序）在文件（磁盘）上，载入内存，地址空间映射到这部分内存上，可能出现多对一映射（多个进程运行同一程序，内存放一份代码，各进程都映射到它）
exit：显式调用exit，或编译器自动帮你在main返回点加exit，某些信号或异常
内存描述符/文件描述符/文件系统信息引用计数减1，为0则释放（存在共享的情况，如线程）
给父进程发SIGCHLD信号，给子进程找养父（进程组其他进程或init），僵死状态，schedule

僵死状态: 只有内核栈，thread_info,task_struct，父进程获取信息或通知内核它不关注后，完成最后清除
实现：父进程wait或waitpid，可以阻塞也可以轮询，当然有些父进程调用的少（导致子进程长期处于僵死状态），可以考虑SIGCHLD信号处理函数内调用wait（平常我不调用，你给我发信号我给你收尸，你是我儿子嘛）

任务队列：进程的双向循环链表
task_struct(进程描述符)：通过slab分配（对象复用和缓存着色，存在多个slab，每个slab有多个已分配内存的结构），含数据如下
pid
state
运行：可运行的，在用户或内核空间
可中断：睡眠/被阻塞，可被信号唤醒（类似java里的中断）
不可中断：不可被信号唤醒（类似java里的synchronized，不响应中断）
跟踪：被其他进程跟踪，如ptrace调试
停止：收到某些信号如SIGSTOP，SIGCONT可使进程重新激活
parent和children链表：维护进程继承关系，所有进程都为pid为1的init进程后代，进程必有父进程（父exit，父exit的时候会帮你找养父，否则你exit后就一直僵死状态了，还好init会经常wait）
struct list_head tasks: 维护双向循环链表
所以，遍历进程可parent/children式，也可链表式

内核栈一般8k，栈底thread_info(指向task_struct)，当然也有的完全相反（栈指针由下向上）
假设8k至16k为内核栈，8k处为thread_info, thread_info至栈指针为空，栈指针到16k为栈空间，栈指针不断向thread_info靠近
current宏: 查找当前cpu上正在运行进程task_struct，实现
有的硬件体系寄存器很多：寄存器指向
不多：栈指针按8k取整（屏蔽后13位）找到thread_info再找到task_struct

进程在用户空间运行，使用用户栈，运行自己的代码，
进程在内核空间运行（系统调用，异常），使用内核栈，运行操作系统的代码，内核代表进程执行，仍处于进程上下文，current宏有效，返回用户空间可能发生用户抢占（被高优先级进程）
用户/内核空间是进程地址空间的两部分