Linux程序pid分配法

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android系統建立程序，最終的實現還是呼叫linux fork方法，對於linux系統每個程序都有唯一的 程序id(值大於0)，也有pid上限，預設為32768。 pid可重複利用，當程序被殺後會**該pid，以供後續的程序pid分配。

static struct task_struct *copy_process(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start, unsigned long stack_size, int __user *child_tidptr, struct pid *pid, int trace, unsigned long tls) 

p->pid = pid_nr(pid); //設定pid[見小節2.4]
...}

[-> kernel/kernel/pid.c]

struct pid *alloc_pid(struct pid_namespace *ns)

...get_pid_ns(ns);
atomic_set(&pid->count, 1);
for (type = 0; type < pidtype_max; ++type)
init_hlist_head(&pid->tasks[type]); //初始化pid的hlist結構體
upid = pid->numbers + ns->level;
spin_lock_irq(&pidmap_lock);
if (!(ns->nr_hashed & pidns_hash_adding))
goto out_unlock;
for ( ; upid >= pid->numbers; --upid) 
spin_unlock_irq(&pidmap_lock);
return pid;
...}

2.2.1 pid結構體

[-> kernel/include/linux/pid.h]

struct pid

;

2.2.2 upid結構體

[-> pid.h]

struct upid 

;

2.2.3 pid_type

[-> pid.h]

enum pid_type

;

2.2.4 pid_namespace結構體

[-> kernel/include/linux/pid_namespace.h]

struct pid_namespace ;

pid命名空間，這是為系統提供虛擬化做支撐的功能。

[-> kernel/kernel/pid.c]

static int alloc_pidmap(struct pid_namespace *pid_ns)

spin_unlock_irq(&pidmap_lock);
kfree(page);
if (unlikely(!map->page))
break;
}//當pidmap還有可用pid時
if (likely(atomic_read(&map->nr_free))) 
//否則，查詢下乙個非0的offset值
offset = find_next_offset(map, offset);
根據offset轉換成相應的pid
pid = mk_pid(pid_ns, map, offset);
} while (offset < bits_per_page && pid < pid_max);
}//當上述pid分配失敗，則再次查詢offset
if (map < &pid_ns->pidmap[(pid_max-1)/bits_per_page])  else 
pid = mk_pid(pid_ns, map, offset);
}  return -1;
}

pid允許分配的最大值為32767，當pid分配輪過一圈之後則允許分配的最小值為300，也就是說前300個pid是不可再分配的。

#define page_shift 12

#define page_size (1ul << page_shift) // 2^12
#define bits_per_page (page_size * 8) // 2^15
#define bits_per_page_mask (bits_per_page-1) //2^15-1
#define page_mask (~(page_size-1))

2.3.1 pidmap結構體

[-> kernel/include/linux/pid_namespace.h]

struct pidmap ;

pidmap->page的大小為4kb，每乙個bit位代表乙個程序pid的分配情況，那麼4kb*8=32768， 這正好是pid可分配的上限，用nr_free代表該namespace下還有多少可用pid。

2.3.2 find_next_offset

[-> pid.c]

#define find_next_offset(map, off) \ find_next_zero_bit((map)->page, bits_per_page, off)

static inline int mk_pid(struct pid_namespace *pid_ns, struct pidmap *map, int off) 

[-> kernel/include/linux/pid.h]

static inline pid_t pid_nr(struct pid *pid)

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