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进程是什么单核系统上同一时间内,只有一个进程(进程A)在跑,该进程占用了 1.cpu的所有寄存器资源 2.cp15协处理器的所有寄存器资源其他的进程都在内存中,也就是说 进程 B /进程 C 等 其实就是内存中的一组数据那么这组数据是什么这组数据 应该是 TCBTCB 从上到下包括什么 1.pt_regs (18*4 B) // 用于 系统调用 2.栈 8KB - 18*4 - (sizeof(thread_info)) - (sizeof(task_struct)) // 用于内核线程执行 3.thread_info (sizeof(thread_info))=528B // 用于 调度 4.task_struct (sizeof(task_struct))=1200B // 用于调度TCB 有多大 8KB/即8192B每个进程的 TCB 都不一样,差别就在这里
根据 idle 进程来解析 idle 进程只运行在内核空间,应该不包括 pt_regs根据之前https://blog.csdn.net/u011011827/article/details/116056620 的分析init_task 的 地址 是 c0800000__end_init_task 的 地址 是 c0802000 两个地址 中间 的数据 从上到下 分别是c0801ffc : 第 1 个地址...c0801fc8 : 第 14 个地址c0801fc4 : 第 15 个地址 : 存储了 start_kernel 的 第一个局部变量 command_line......... : thread_infoc0800000 : task_struct
内核进程 没有这个概念内核线程 对应一个唯一的task_struct mm成员 为null 其他资源成员 不为null, 且不与其他进程共享 只能运行在 内核态 // 没有用户空间 // 0-3G是空白的 // mm成员是 null // 与内核使用同一张页表用户进程 对应一个唯一的task_struct mm成员 不为null, 且不与其他进程共享 其他资源成员 不为null, 且不与其他进程共享 可以运行在 内核态与用户态 // 有用户空间 // 0-3G 不是空白,且是唯一的 // mm 成员是 用户空间内存相关的 // 内核态时,与内核使用同一张页表.用户态时,使用mm成员对应的页表用户线程 对应一个唯一的task_struct mm成员 不为null, 且与其他线程共享 其他资源成员 不为null, 且与其他线程共享 可以运行在 内核态与用户态 // 有用户空间 // 0-3G 不是空白,且是共享的 // mm 成员是 用户空间内存相关的 // 内核态时,与内核使用同一张页表.用户态时,使用mm成员对应的页表
kernel_clone 的调用者 有 1.SYSCALL_DEFINE0(fork) // 系统调用sys_fork ,用户进程创建用户进程调用的函数 // 拷贝 mm_struct fs files signal // 写时复制 // 依赖 MMU // 所以 没有MMU的linux不能运行fork 2.kernel_thread // 内核创建内核进程调用的函数 3.SYSCALL_DEFINE0(vfork) // 拷贝 fs files signal // 不 拷贝 mm_struct // CLONE_VM (共享)(共享同一个 VM) // 因为 共享 mm ,所以 子进程运行后必须运行 exec 更换 mm 成员 4.SYSCALL_DEFINE[5/6](clone // 不拷贝 mm_struct fs files signal thread // 共享 所有的资源 // 两个 task_struct 的所有资源 是 一样的,是同一个的 5.SYSCALL_DEFINE2(clone3 // 共享/拷贝 什么由系统调用者自己定义 // 人妖?
线程模型 线程实现 1:1 LinuxThreads库+kernel NPTL库+kernel N:1 Portable Thread (用户空间实现) N:M NGPT
// POSIX 规定 : 同一个进程下的 线程,getpid 得到的都是 相同的 // 进程A 不管是调用 clone 还是 fork 还是 vfork 都会创建一个 task_struct(进程B) // A 如果调用fork创建 B , 则 AB的TGID 不同 // A 如果调用clone创建 B , 则 AB的TGID 相同// B的TGID 来自于 A // 调用 getpid 获取的 是 task_struct 的 TGID // 调用 gettid 获取的 是 task_struct 的 PID // 内核线程和内核进程是一个东西吗? // 是 //内核线程具有进程的概念特点 // 从功能上看它 具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次执行活动，是系统进行资源分配的单位. //内核线程具有线程的概念特点 // 进程内的一个可调度实体. //一般 它 被 称作 内核线程 //一般说 不存在 内核进程 // 一个内核进程不会像(用户进程/用户线程)那样对应多个内核线程(没有这样的需求) // 一个用户进程A创建了用户线程B之后,还存在进程吗? // 一般这么说 // A 为主线程 // B 为线程 // AB 为一个线程组 // A 还是被称为 一个进程
用户态 内核态运行模式 usermode svcmode寄存器 r13 r14 无spsr r13 r14 spsr权限 有些指令不能跑 所有指令都能跑----用户态 切入 内核态 , 需要保存 用户态的 寄存器 到 pt_regs , 说明 用户态的 寄存器 是唯一的,需要保存内核态 切入 用户态 , 不需要保存 内核态的 寄存器 , 说明 内核态的 寄存器 是固定值---用户态 与 内核态 都是 占用了 cpu , 对应的 task_struct 是同一个 , 只不过 用户态 访问不到 task_struct 用户态 的 pc 和 内核态的 pc 是同一个 pc ,但是 pc 的地址不同 一般来说,我们关注用户态进程,最大的关注点在代码,看到 pc 指向的值 就是 我写的 代码中的地址,然后就说看起来很对 一般来说,我们关注进程内核态,最大的关注点也在代码,但是 pc 指向的 是 内核代码,但是内核代码 和 我的进程代码 完全是 两个概念 于是,就说 内核(A)代理了 进程 在 内核态 执行,那么这里说的 内核(A) 是什么 内核 是 线程的集合,那么 内核(A) 是指的其他内核线程吗?//当然不是 用户进程B 切换到内核 还是 内核进程B , 因为 其对应的 task_struct 没变,不存在 被其他的线程代理 的说法 可不可以这么理解 从用户态切到内核态后,进程还是那个进程 对于代码路径的说法, 可以认为是 pc 变了,而决定pc(内核代码路径)的是 切换时的 系统调用号 内核是服务,可以认为干活的虽然不是用户代码了,但是决定权仍然在用户代码 --- 如果 进程中的用户代码路径 被看做 是 人 的话 这是的内核路径代码可以被看做是 零散的电子设备 用户代码 不能深入内核,所以通过 系统调用号 将 零散的电子设备 整合成 一个 机器人 (该机器人和人有一样的 身份(task_struct)) 机器人 干活的时候, 是一个用户进程的内核态 机器人 干完活之后, 回归 零散的电子设备,然后 人来接管 干活的收获(系统调用得到的数据) --- 而 内核线程是一个人,不被会 拆解 用户进程(线程)的用户态 也是一个人,不会被 拆解 --- 用户进程(线程)的用户态 运行的时候, 其实 用户进程的核心数据 (TCB) 还是在 内核,这时候 这些数据是 一些 零散的电子设备, 没法被用户态访问 用户态要访问这些 零散的电子设备 的话,只能通过 一种方法(系统调用) 来 生成机器人