单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,linux 内核源码分析,进程管理（一）,郭海林,2012.9.29,linux 内核源码分析进程管理（一）,1,重要数据结构双向链表（1）,结构体定义：,struct list_head,struct list_head*next,*prev;,;,list_head,list_head,list_head,list_head,next,prev,next,prev,next,prev,next,prev,重要数据结构双向链表（1）结构体定义：list_head,2,重要数据结构双向链表（2）,为什么要使用这种结构？,容器机制,将对象嵌入到另一个对象中,怎样通过链表元素找到容器对象的实例？,next,prev,task_struct,list_head,next,prev,task_struct,list_head,next,prev,task_struct,list_head,重要数据结构双向链表（2）为什么要使用这种结构？next,3,重要数据结构双向链表（3）,./include/linux/list.h,list_entry(p,t,m),已知类型为t的数据结构包含了一个list_head字段，该字段的名字是m，地址为p，返回类型为t的数据结构地址,list_entry(0 x.,struct task_struct,tasks),重要数据结构双向链表（3）./include/lin,4,重要数据结构散列表（1）,结构体定义,表头：,struct hlist_head,struct hlist_node*first;,;,节点：,struct hlist_node,struct hlist_node*next,*pprev;,;,重要数据结构散列表（1）结构体定义,5,重要数据结构散列表（2）,pprev,next,hlist_head,hlist_node,null,first,first,first,hlist_node,pprev,next,pprev,next,hlist_node,null,重要数据结构散列表（2）pprevnexthlist_h,6,为什么要这么定义？,进程结构体剖析（1）,struct task_struct,volatile long state;/*-1 unrunnable,0 runnable,0 stopped*/,/.,long exit_state;,/.,进程的状态宏定义：,#define,TASK_RUNNING,0,#define,TASK_INTERRUPTIBLE,1,#define,TASK_UNINTERRUPTIBLE,2,#define,_TASK_STOPPED,4,#define,_TASK_TRACED,8,/*in tsk-exit_state*/,#define,EXIT_ZOMBIE,16,#define,EXIT_DEAD,32,/.,为什么要这么定义？进程结构体剖析（1）struct task,7,进程结构体剖析（2）,struct task_struct,/.,struct list_head tasks;,/,将系统中所有进程通过双向链表链接起来！,/.,怎样访问所有的进程呢？,#define,for_each_process(p),for(p=),#define,next_task(p),list_entry_rcu(p)-tasks.next,struct task_struct,tasks),给出全局pid号，怎么找到相应进程的task_struct？,进程结构体剖析（2）struct task_struct,8,进程结构体剖析（3）,struct task_struct,/.,pid_t pid;,/进程标识符（线程）,pid_t tgid;,/线程组的领头线程ID,struct task_struct*group_leader;,/threadgroup leader,/.,系统调用 getpid()返回什么？,进程结构体剖析（3）struct task_struct,9,进程结构体剖析（4.1）,struct task_struct,/.,struct task_struct _rcu*real_parent;/*real parent process*/,struct task_struct _rcu*,parent,;/*recipient of SIGCHLD,wait4()reports*/,struct list_head,children,;/*list of my children*/,struct list_head,sibling,;/*linkage in my parents children list*/,/.,进程之间的关系：,父子关系,兄弟关系,进程结构体剖析（4.1）struct task_struct,10,children,sibling,children,sibling,children,sibling,children,sibling,children,sibling,A,D,C,B,E,P,N,N,P,P,P,N,N,P,进程结构体剖析（4.2）,假设现在有进程A，生成三个子进程B、C、D，B进程又生成一个子进程E。,五个task_struct怎么进行链接？,childrensiblingchildrensibling,11,进程结构体剖析（5.1）,struct task_struct,/.,/*PID/PID hash table linkage.*/,struct pid_link pidsPIDTYPE_MAX;,/.,enum pid_type,PIDTYPE_PID,PIDTYPE_PGID,PIDTYPE_SID,PIDTYPE_MAX,;,/进程PID,/线程组领头线程PID,/会话领头进程ID,/类型个数,pids0,pids1,pids2,进程结构体剖析（5.1）struct task_struct,12,关键结构体,struct,upid,int nr;,struct pid_namespace*ns;,struct hlist_node pid_chain;,;,struct,pid_link,struct hlist_node node;,struct pid*pid;,;,struct,pid,atomic_t count;,unsigned int level;,struct hlist_head tasksPIDTYPE_MAX;,struct rcu_head rcu;,struct upid numbers1;,;,count,lever,task0,task1,task2,nr,node,pid,node,pid,ns,pid_chain,关键结构体struct upid struct pid_l,13,2,1,3,pid命名空间（1）,1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,2,1,3,1,lever 0,lever 1,lever 2,213pid命名空间（1）123456781092131le,14,pid命名空间（2）,struct nsproxy,atomic_t count;,struct uts_namespace,*uts_ns;,struct ipc_namespace,*ipc_ns;,struct mnt_namespace*mnt_ns;,struct pid_namespace,*pid_ns;,struct net,*net_ns;,;,struct pid_namespace,/.,unsigned int,level,;,struct pid_namespace*,parent,;,/.,;,pid命名空间（2）struct nsproxy stru,15,结构图,见板书.,结构图见板书.,16,重要函数（1）,根据进程的命名空间ns以及局部PID号nr，怎么找到进程的task_struct?,nr,ns -upid -pid -task_struct,struct pid*find_pid_ns(int nr,struct pid_namespace*ns),struct task_struct*pid_task(struct pid*pid,enum pid_type type),重要函数（1）根据进程的命名空间ns以及局部PID号nr，怎,17,重要函数（2）,给出task_struct、ID类型、命名空间，怎么取得命名空间局部的ID号？,task_struct -pid -upid -nr,struct pid*task_pid(struct task_struct*task),pid_t pid_nr_ns(struct pid*pid,struct pid_namespace*ns),重要函数（2）给出task_struct、ID类型、命名空间,18,重要函数（3）,对于一个新建的进程，怎么在各个命名空间内生成唯一的PID号？,struct pid*alloc_pid(struct pid_namespace*ns),(见源代码),重要函数（3）对于一个新建的进程，怎么在各个命名空间内生成唯,19,