Organização interna (no que diz respeito a relações familiares) de processos no Linux

Question

Pelo que entendi, os descritores de processo são armazenados em uma estrutura de dados de lista duplamente vinculada. Mas fork pode ser usado para criar vários filhos para o mesmo processo, então isso me faz pensar que existe uma estrutura em árvore, porque vários processos apontarão para um processo pai. Qual é correto? Os descritores de processo são diferentes dos processos?

    

Answer 1

Sua confusão decorre da mistura de duas coisas: (1) manter os descritores de processo organizados e (2) o relacionamento pai / filho.

Você não precisa do relacionamento pai / filho para decidir qual processo será executado em seguida ou (em geral) para qual processo entregar um sinal. Então, o Linux task_struct (que eu encontrei em linux/sched.h para a fonte do kernel 3.11.5) tem:

struct task_struct __rcu *real_parent; /* real parent process */
struct task_struct __rcu *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */
/*
 * children/sibling forms the list of my natural children
 */

struct list_head children;  /* list of my children */
struct list_head sibling;   /* linkage in my parent's children list */

Você está correto, existe uma estrutura de árvore para o relacionamento filho / pai, mas ela parece estar oculta em outra lista e um ponteiro para o pai.

A famosa lista duplamente vinculada não é óbvia na definição da estruturastruct task_struct de 3.11.5%. Se eu ler o código corretamente, o elemento de estrutura não comentado struct list_head tasks; é a lista duplamente vinculada de "organização", mas posso estar errado.

    

Answer 2

fork() cria um novo processo copiando o descritor de processo. Portanto, os dois processos compartilham (pelo menos inicialmente) alguns dados, mas assim que um processo começa a alterar , o mecanismo de cópia na gravação garante que a alteração seja localizada apenas no processo que realmente foi feito. isto. É o mecanismo padrão para a geração de processos no UNIX.

Isso, é claro, cria uma relação pais-filhos bastante natural entre processos, mas isso é independente da representação interna no kernel. Os descritores de processo podem ser implementados como uma lista vinculada, árvore, tabela de hash ou qualquer outra estrutura (mais ou menos) adequada. Tudo o que realmente precisa é colocar no descritor de processo do kernel que aponta para o processo pai (e possivelmente os processos filhos também). Se é ou não usado como uma parte fundamental da estrutura é uma decisão de design. Uma das muitas coisas que entram em jogo ao decidir tal coisa é, por exemplo, o que acontece quando o processo pai sai - no UNIX, o processo init adota processos órfãos (com todos os seus processos filhos).