1、linux 内核源码分析内核源码分析进程管理（一）进程管理（一）郭海林2012.9.29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_headlist_headlist_headlist_headnextprevnextprevnextprevnextprev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？nextprevtask_structlist_headnextprevtask_structlist_headnextp
2、revtask_structlist_head重要数据结构双向链表（3）./include/linux/list.hlist_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)重要数据结构散列表（1）结构体定义表头：表头：struct hlist_head struct hlist_node*first;节点：节点：struct hlist_node struct hlist_node*next,*pprev;重要数据结构散列表（
3、2）pprev nexthlist_headhlist_nodenullfirstfirstfirsthlist_nodepprev nextpprev nexthlist_nodenull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_RUNNING0#define TASK_INTERRUPTIBLE1#define TASK_UNINTERRUPTIBLE2#def
4、ine _TASK_STOPPED4#define _TASK_TRACED8/*in tsk-exit_state*/#define EXIT_ZOMBIE16#define EXIT_DEAD32/.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！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？怎样访问所有的进程呢？#define for_each_process(p)for(p=&init_task;(p=next_task(p)!=&init_task;)#define n
5、ext_task(p)list_entry_rcu(p)-tasks.next,struct task_struct,tasks)给出全局给出全局pid号，怎么找到相应进程的号，怎么找到相应进程的task_struct？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IDstruct task_struct*group_leader;/threadgroup leader/.系统调用系统调用 getpid()返回什么？返回什么？进程结构体剖析（4.1）struct task_struct/.struct
6、 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：进程之间的关系：父子关系兄弟关系childrensiblingchildrensiblingchildrens
7、iblingchildrensiblingchildrensiblingADCBEPNNPPPNNP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。五个五个task_struct怎么进行链接？怎么进行链接？进程结构体剖析（5.1）struct task_struct/./*PID/PID hash table linkage.*/struct pid_link pidsPIDTYPE_MAX;/.enum pid_typePIDTYPE_PID,PIDTYPE_PGID,PIDTYPE_SID,PIDTYPE_MAX;/进程PID/线程组领头线程P
8、ID/会话领头进程ID/类型个数pids0pids1pids2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;countlevertask0tas
9、k1task2nrnodepidnodepidnspid_chain 213pid命名空间（1）123456781092131lever 0lever 1lever 2pid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;str
10、uct pid_namespace*parent;/.;结构图见板书.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_structstruct 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（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 -nrstruct pid*task_pid(struct task_struct*task)pid_t pid_nr_ns(struct pid*pid,struct pid_namespace*ns)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)(见源代码见源代码)
