进程与线程

Posted 2020-12-11 xiongxinxzy

进程：进程的经典定义就是：一个执行中的程序的实例。系统中的每个程序都是运行在某个进程的上下文中的。上下文是由程序程序正确运行所需的状态组成的。这个状态包括存放在存储器中的程序的代码和数据，他的栈、通用的目的寄存器的内容、程序计数器、环境变量以及打开文件描述符的集合。（深入理解计算机系统 487）

线程：在进程中活动的对象，内核调度的对象是线程而不是进程。每个线程都拥有独立的 程序计数器，进程栈，和一组进程寄存器。

进程描述符和thread_info：

1.进程描述符(task_struct),是一个结构体，它包含了一个具体的进程的所有信息。在linux中每个线程都对应一个task_struct。（每个线程拥有唯一隶属于自己的task_struct，所以在内核中，它看起来就像是一个普通的进程，只是线程和其它线程共享某些资源，如地址空间【内核设计与实现28】）.

2.以task_struct组成的双向链表的数据结构叫做任务队列。

3.thread_info：里面包含个系统通用的task_struct的指针和一些和不同体系的特殊信息。

4.进程内核栈：

 

 

1.上图画的是一个进程内核栈，进程内核栈是一个进程独有的进程地址空间，但是当一个进程拥有多线程的时候又怎么组织呢？ 答案是：每个线程都拥有自己独立的堆栈。

每个线程都拥有自己独立的 程序计数器   堆栈    线程寄存器组。

 每个线程都有自己的堆栈空间，但是线程堆栈的地址是按照进程地址空间统一编址的，所以每个线程堆栈地址空间是不会重复的，即：每个线程堆栈的地址空间不是从0开始编址，而是按整个进程地址空间统一编址的。

 2.这个内核栈被定义为一个联合体（union）

union thread_union
{
    struct thread_info thread_info;
    unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
};

3.上图中 内核栈从高地址像地地址方向增长，esp寄存器里面保存着栈顶指针，指向栈顶元素。

4.thread_info位于栈底，及整个栈的最低位置处。

5.当栈中元素一直增多，最终会到thread_info的位置，此时发生栈溢出。

6.thread_info中的一个指针指向task_struct而task_struct也有一个指针指向thread_info。

7.current指向栈的最低位置即thread_info的位置，可将esp中的指针将低13为置0得到。（x86）.此时一个栈的大小由8KB即8192个字节。