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Linux内核进程管理与fork实现原理分析

共计 30 章节
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01
进程概念与进程控制块(PCB)
进程的定义 · 进程与程序的区别 · Linux中task_struct结…
PCB进程概念
02
进程状态与状态转换
Linux进程的五种状态（TASK_… · TASK_INTERRUPTIBLE… · 状态转换图
进程状态状态转换
03
进程标识符(PID)管理
PID的分配与回收机制 · PID位图 · 线程组标识符(TGID)与进程组
PID进程标识符
04
进程生命周期
进程创建 · 执行 · 等待
进程生命周期进程创建
05
fork系统调用概述
fork的POSIX语义 · fork与vfork · clone的区别
fork系统调用概述
06
fork内核实现入口
SYSCALL_DEFINE0(fo… · do_fork()函数参数解析
fork内核实现入口
07
复制进程核心函数copy_process
copy_process()的总体流… · 关键步骤概览
copyprocess
08
复制进程描述符
dup_task_struct()函… · 内核栈的分配 · thread_info与task_s…
复制进程描述符dup
09
复制进程资源(上)
文件描述符表(files_struc… · 文件系统信息(fs_struct)的…
复制进程资源files
10
复制进程资源(下)
信号处理(sighand_struc… · 内存描述符(mm_struct)的复…
复制进程资源sighand
11
写时复制(COW)技术
COW原理 · fork时页表复制与页权限设置 · 缺页异常处理
COW写时复制
12
调度器与进程优先级
nice值与静态优先级 · 动态优先级 · CFS调度器与vruntime
调度器进程优先级
13
进程调度时机
主动调度与抢占调度 · schedule()函数调用路径 · 上下文切换过程
进程调度时机主动调度
14
进程上下文切换
switch_to宏 · 硬件上下文切换 · TLB刷新与地址空间切换
进程上下文切换switch
15
进程等待队列
wait_queue_head_t结… · 睡眠与唤醒机制 · wake_up_process()实…
进程等待队列wait
16
进程同步与互斥基础
原子操作 · 自旋锁(spinlock) · 信号量(semaphore)在内核中…
进程同步互斥基础
17
RCU机制与进程管理
RCU(Read-Copy-Upda… · 在进程链表遍历中的应用
RCU机制
18
进程组与会话
进程组ID(PGID) · 会话(Session) · 控制终端
进程组会话
19
命名空间(Namespace)与进程隔离
PID Namespace · Mount Namespace · 进程视图隔离
Namespace命名空间
20
容器技术中的进程管理
Docker与容器运行时 · cgroups资源限制 · 与内核进程管理的交互
容器技术进程管理
21
进程追踪(ptrace)
ptrace系统调用 · 断点与单步执行 · strace与gdb的内核支持
ptrace进程追踪
22
可执行文件加载
execve系统调用 · ELF文件格式解析 · load_elf_binary()函…
可执行文件加载execve
23
进程终止与资源回收
exit_group()与do_ex… · 释放进程资源 · 向父进程发送SIGCHLD
进程终止资源回收
24
子进程reaper机制
子进程继承 · subreaper特性 · init进程收养孤儿进程
reaper子进程
25
内核线程
kthread_create与kth… · 内核线程与用户进程的区别 · 工作队列
内核线程kthread
26
进程间通信(IPC)基础
管道(Pipe)在内核中的实现 · pipe系统调用 · 环形缓冲区
IPC进程间通信
27
信号(Signal)机制
信号在内核中的表示 · 信号发送与递送 · 信号处理函数注册
Signal信号
28
实时进程与调度策略
SCHED_FIFO · SCHED_RR · SCHED_DEADLINE调度策略
实时进程调度策略
29
多核负载均衡
调度域(Scheduling Dom… · 负载均衡算法 · 迁移线程与推拉机制
多核负载均衡Scheduling
30
进程管理调试与性能分析
/proc文件系统 · ftrace追踪fork事件 · perf工具分析进程创建开销
进程管理调试性能分析