Linux学习-进程管理与调度（二）-进程的创建与销毁

一、进程与线程的创建

Linux创建进程方式：
fork()：以复制的方式创建子进程，然后直接把资源复制给新创建的进程。Linux的fork()使用copy-on-write实现，即copy本身两个进程是共享一份地址拷贝，只有在需要写时，资源才会被复制，让两个进程拥有各自的拷贝。
fork过程复制资源包括代码段，数据段，堆，栈。fork调用者所在进程便是父进程，新创建的进程便是子进程；在fork调用结束，从内核返回两次，一次继续执行父进程，一次进入执行子进程。父进程fork返回值子进程的pid，子进程返回值是0 。

copy-on-write

vfork()：在无mmu 的cpu里面是不可能执行copy-on-write的，即没有fork ，所以使用vfork，vfork有个特点是资源复制中内存资源是共享的，其他资源对拷一份。

Linux创建线程的方式：
pthread_create()：用户线程创建。
kthread_create()：内核线程创建。

父进程与复制的进程完全共享他们的系统资源，这就是线程的实现。

内核线程：没有独立的地址空间，即mm指向NULL。这样的线程只在内核运行，不会切换到用户空间。 所有内核线程都是由kthreadd作为内核线程的祖师爷，衍生而来的。

总结一张fork、vfork、pthread_create的进程复制系统资源copy操作对比图：

fork、vfork、pthread_create对比

对于用户空间来说，线程是进程内部的一个执行路径，它们共享进程的系统资源，与进程的pid也保持一致，只是tid不同。但是在内核空间来看，每一个线程其实也是一个单独的进程，只是共享父进程的系统资源而已，问题来了，既然是单独的进程，那么每个线程应该都得有自己唯一的pid，那么为什么用户空间getPid是相同的呢？

posix标准要求：一个进程有多个线程，向上要看起来像一个整体，即getPid要获取到相同的pid。
Linux障眼法：创造了一个TGID，让又p1 fork出来的线程类型的进程TGID与父进程保持一致，getPid实际上获取的是TGID。

通过命令来查看：
top 是进程视角，查看的id实际上是各个进程（线程）的TGID
top -H 是线程视角，查看的是各个线程的自己独有的id即PID

二、进程销毁

进程销毁通过系统调用exit()，大部分任务都靠do_exit()来完成，总结起来无非就是重置标志位、释放系统资源、以及给子进程找养父等操作。

这里所谓的给子进程找养父是这么一个场景：
如果父进程在子进程之前退出，必须有机制来保证子进程能找到新的父进程，否则这些成为孤儿的进程会再退出时没有父进程来收尸，永远处于僵尸状态而白白耗费内存。

托孤机制：
给子进程在找一个subreaper作为父进程，如果找不到，就让init（pid=1）成为他的父进程。

subreaper进程：

subreaper进程实现

托孤参考

如果干掉p2和p4，那么p3只能托孤给init，而p5则托孤给subreaper。（pstree命令可看树状结构）

总结：
Linux进程都是子死父清场，如果父死，子未死，那就托孤。如果子死，父未死但是也不清场，那么子就一直是僵尸。

参考：
宋宝华Linux的进程、线程以及调度
《 Linux内核设计与实现》