Linux程序凍結技術

1 什麼是程序凍結

程序凍結技術（freezing of tasks）是指在系統hibernate或者suspend的時候，將使用者程序和部分核心執行緒置於「可控」的暫停狀態。

2 為什麼需要凍結技術

假設沒有凍結技術，程序可以在任意可排程的點暫停，而且直到cpu_down才會暫停並遷移。這會給系統帶來很多問題：

(1)有可能破壞檔案系統。在系統建立hibernate image到cpu down之間，如果有程序還在修改檔案系統的內容，這將會導致系統恢復之後無法完全恢復檔案系統；

(2)有可能導致建立hibernation image失敗。建立hibernation image需要足夠的記憶體空間，但是在這期間如果還有程序在申請記憶體，就可能導致建立失敗；

(3)有可能干擾裝置的suspend和resume。在cpu down之前，device suspend期間，如果程序還在訪問裝置，尤其是訪問競爭資源，就有可能引起裝置suspend異常；

(4)有可能導致程序感知系統休眠。系統休眠的理想狀態是所有任務對休眠過程無感知，睡醒之後全部自動恢復工作，但是有些程序，比如某個程序需要所有cpu online才能正常工作，如果程序不凍結，那麼在休眠過程中將會工作異常。

3 **實現框架

凍結的物件是核心中可以被排程執行的實體，包括使用者程序、核心執行緒和work_queue。使用者程序預設是可以被凍結的，借用訊號處理機制實現；核心執行緒和work_queue預設是不能被凍結的，少數核心執行緒和work_queue在建立時指定了freezable標誌，這些任務需要對freeze狀態進行判斷，當系統進入freezing時，主動暫停執行。

kernel threads可以通過呼叫kthread_freezable_should_stop來判斷freezing狀態，並主動呼叫__refrigerator進入凍結；work_queue通過判斷max_active屬性，如果max_active=0，則不能入隊新的work，所有work延後執行。

標記系統freeze狀態的有三個重要的全域性變數：pm_freezing、system_freezing_cnt和pm_nosig_freezing，如果全為0，表示系統未進入凍結；system_freezing_cnt>0表示系統進入凍結，pm_freezing=true表示凍結使用者程序，pm_nosig_freezing=true表示凍結核心執行緒和workqueue。它們會在freeze_processes和freeze_kernel_threads中置位，在thaw_processes和thaw_kernel_threads中清零。

fake_signal_wake_up函式巧妙的利用了訊號處理機制，只設定任務的tif_sigpending位，但不傳遞任何訊號，然後喚醒任務；這樣任務在返回使用者態時會進入訊號處理流程，檢查系統的freeze狀態，並做相應處理。

任務主動呼叫try_to_freeze的**如下：

static

inline
bool
try_to_freeze_unsafe
(void
)static
inline
bool
freezing
(struct
task_struct *p
)bool
freezing_slow_path
(struct
task_struct *p
)

bool __refrigerator(bool check_kthr_stop)

......

}

(1) 

(2) 

(3) kenrel document: freezing-of-tasks.txt

程序列舉技術

1 快照方式列舉程序 createtoolhelp32snapshot 介紹 功能 獲取指定程序的快照,以及這些程序使用的堆 模組和執行緒。函式原型 handle createtoolhelp32snapshot dword dwflags,系統快照的某些部分。dword th32processid...

Linux 程序 父程序 子程序

程序和程式的區別 一 程序是動態的，程式是靜態的 程式是有序 的集合，程序是程式的執行。程序有核心態 使用者態。二 程序是暫時的，程式是永久的 程序是乙個狀態變化的過程，程式可以長久儲存 三 程序和程式的組成不同，程序的組成包括程式 資料和程序控制塊 即程序狀態資訊 什麼是程序識別符號什麼是父程序和...

Linux程序 程序的退出

linux程序 程序的退出 2011 12 27 20 44 56 分類 linux void exit int status 注意點 1.status表明了程序終止時的狀態。當子程序使用 exit 後，父程序如果在用wait 等待子程序，那麼wait 將會返回status狀態，注意只有status...