Linux进程管理

来源：互联网发布：手机淘宝1元秒杀技巧编辑：程序博客网时间：2024/05/16 09:31

一、进程概述

进程(任务)：是处于执行期的程序以及它所包含的资源的总称。

线程：是一种特殊的进程。

虚拟处理器：让进程觉得自己在独享处理器

虚拟内存：在获取和使用内存时，觉得自己拥有整个系统的所有内存资源。

线程之间，共享虚拟内存，拥有各自的虚拟处理器。

fork／exit／wait

二、进程描述符及其任务结构

内核把进程放在叫做任务队列的双向循环链表中。

链表中的每一项都是task_struct，成为进程描述符（process descriptor）。

2.1 进程描述符分配

Linux通过slab分配器分配task_struct。

进程的栈底或栈顶存放着struct thread_info，thread_info中存有task_struct，可以通过thread_info快速找到当前进程。

当前进程current，通过thread_info来获取。（include/asm-generic/current.h）

#ifndef __ASM_GENERIC_CURRENT_H#define __ASM_GENERIC_CURRENT_H#include <linux/thread_info.h>#define get_current() (current_thread_info()->task)#define current get_current()#endif /* __ASM_GENERIC_CURRENT_H */

2.2 进程描述符存放

进程标识符PID，用pid_t表示，实际是一个int类型。

最大值为32768。

可以通过/proc/sys/kernel/pid_max修改系统最大进程数。

2.3 进程状态与设置

TASK_RUNNING（运行）

进程是可执行的；它正在执行，或者在运行队列中等待执行。

TASK_INITERRUPTIBLE（可中断）

进程正在睡眠（阻塞），等待某些条件的达成。

TASK_UNINITERRUPTIBLE（不可中断）

除了不会因为接收到信号而被唤醒，投入运行外，这个状态与可中断状态相同。

TASK_ZOMBIE（僵死）

进程已经结束了，但是其父进程还没有调用wait4()系统调用。

TASK_STOPPED（停止）

进程停止运行。

设置进程状态

#define set_task_state(tsk, state_value)\set_mb((tsk)->state, (state_value))#define set_current_state(state_value)\set_mb(current->state, (state_value))

2.4 进程上下文

2.5 进程家族树

所有的进程都是PID为1的init进程的后代。

系统中每个进程都有一个父进程。

每个进程可以有零个或多个子进程。

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/kthread.h>#include <linux/err.h>#include <linux/netfilter_ipv4.h>#include <linux/ip.h>#include <linux/udp.h>#include <linux/list.h>unsigned int hook_mark1(unsigned int hooknum, struct sk_buff *skb,                        const struct net_device *in, const struct net_device *out, int (*okfn)(struct sk_buff *)){    struct iphdr *iph;    struct udphdr *udph;    u16 dst_port,src_port;    u32 src_ip,dst_ip;    struct task_struct *task;    struct list_head *list;    iph = ip_hdr(skb);    if (iph->protocol == 17)    {        udph = (struct udphdr*)((u_int8_t*)iph + (iph->ihl << 2));        dst_port = ntohs(udph->dest);        src_port = ntohs(udph->source);        src_ip = ntohl(iph->saddr);        dst_ip = ntohl(iph->daddr);                if (dst_port == 53)        {            printk("----process parameter:\n");            printk("state:%d\n", current->state);            printk("prio:%d\n", current->prio);            printk("static_prio:%d\n", current->static_prio);            printk("normal_prio:%d\n", current->normal_prio);            printk("rt_priority:%d\n", current->rt_priority);            printk("policy:%d\n", current->policy);            printk("task pid:%d\n", current->pid);            printk("task tgid:%d\n", current->tgid);            printk("\n----child process:\n");            list_for_each(list, ¤t->children)            {                task = list_entry(list, struct task_struct, tasks);                if (task)                {                    printk("task pid:%d\n", task->pid);                }            }            printk("----parent process:\n");            for (task = current; task != &init_task; task = task->parent)            {                printk("pid:%d\n", task->pid);            }            printk("----prev process:\n");            task = list_entry(task->tasks.prev, struct task_struct, tasks);            if (task)            {                printk("pid:%d\n", task->pid);            }            printk("----next process:\n");            task = list_entry(task->tasks.next, struct task_struct, tasks);            if (task)            {                printk("pid:%d\n", task->pid);            }            task = next_task(task);            if (task)            {                printk("pid:%d\n", task->pid);            }            printk("----all process:");            for_each_process(task)            {                printk("pid:%d\n", task->pid);            }        }    }    return NF_ACCEPT;}static struct nf_hook_ops nfho_marker1;u8 nfho_marker1_flag = 0;static int __init init_marker(void){    printk("init marker.\n");    nfho_marker1.hook=hook_mark1;    nfho_marker1.hooknum=NF_INET_POST_ROUTING;    nfho_marker1.pf=PF_INET;    nfho_marker1.priority=NF_IP_PRI_LAST;    nf_register_hook(&nfho_marker1);    nfho_marker1_flag = 1;            return 0;}static void __exit exit_marker(void){    if(nfho_marker1_flag == 1)    {        nf_unregister_hook(&nfho_marker1);    }        printk("exit marker.\n");}module_init(init_marker);module_exit(exit_marker);MODULE_VERSION("1.0.0_0");MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("gwy");MODULE_ALIAS("the alias of module name");MODULE_DESCRIPTION("the description about the use of the module");

输出结果：