Linux下内核进程、用户进程和轻量级进程（LWP）的理解
时间:2019-05-28 14:03 来源:linux.it.net.cn 作者:IT
区别和联系
我们经常提到线程、线程组、内核进程、用户进程、轻量级进程等词汇，那么他们之间有什么区别和联系呢？
首先，我们需要明确一点，Linux下并没有真正意义上的线程，甚至可以说没有进程这个概念，Linux下只有task，其对应的数据结构为task_struct，这里为了方便说明以及按照比较主流的说法，我们将task称之为进程。
对于一个进程来说，它一定是运行在内存的某个连续或不连续的区域，先以用户进程为例。
用户进程和内核进程
对于Linux来说，有两个概念叫做内核空间和用户空间，以32位x86架构的Linux为例，Linux的虚拟地址空间为4GB，其中前1GB称为内核空间，后3GB称为用户空间，进程运行在内核空间时称为内核态，运行在用户空间称之为用户态。对于用户态进程来说，出于程序设计方便和内存安全的角度等原因，为每个用户态进程引入了独立的虚拟地址空间，其被映射到用户空间。
用户进程，平时运行在用户态，有自己的虚拟地址空间，但是可以通过中断、系统调用等内陷到内核态。
内核进程，没有独立的地址空间，所有内核线程的地址空间都是一样的，没有自己的地址空间，所以它们的”current->mm”都为空，其运行在内核空间，本身就是内核的一部分或者说是内核的分身。
线程、轻量级进程、线程组和用户进程
我们开始说到，linux下没有真正意义上的线程，那么linux下的线程是什么呢？
我们说过Linux下只有task，对应的数据结构为task_struct，task_strcut中就包含了task所拥有的各种资源，如果一个运行在用户空间的task独占task_struct的所有资源，我们说它是一个用户进程，当若干个task要共享资源时，我们把这些task称之为LWP（轻量级线程）。
Linux的线程只是共享了资源的进程，所以在Linux下，线程其实就是LWP，而那些共享了资源的task组合在一起，我们称之为线程组。
即对于普通的用户进程，我们可以认为是只有一个LWP的线程组，但对于一个有着多线程的进程（线程组），其中的每一个线程都是LWP，组内共享资源。在一个普通进程内创建线程时，就是在线程组内增加LWP。
进程的创建
在Linux下，有着这几个创建进程（task）的函数：
fork
vfork
clone
pthread_create
kernel_thread
所有的这些函数，最终都是在调用do_fork()，只是传入的参数不同
fork（sys_fork）在调用do_fork()时，clone_flags没有置位任何clone标志位，即创建的进程不共享任何数据。
vfork（sys_vfork）在调用do_fork()时，置为了CLONE_VFORK CLONE_VM，即共享VM，以及当mm_release时子进程唤醒父进程
clone（sys_clone）本身只进行clone_flags的传递
pthread_create 则将CLONE_VM CLONE_FS CLONE_FILES CLONE_SIGHAND等标志位置位，即共享VM，共享fs info，共享打开的文件，共享信号句柄和阻塞的信号？ 即除了栈是独立的，其他都是共享的，所以在linux中，线程仅仅是一个使用共享资源的轻量级进程
kernel_thread 在传递的参数基础上增加了CLONE_VM和CLONE_UNTRACED。
kernel_thread 只能由内核进程调用，创建的进程没有独立虚拟地址空间，只能运行在内核空间，为内核进程。
fork，创建的进程与父进程不共享资源，而是写时复制，故而创建的是用户进程
vfork，带有CLONE_VM标志位，故而创建的是LWP
pthread_create，共享各类资源，创建的也是LWP
关于fork vfork clone pthread_create kernel_thread 以及 do_fork更进一步的细节，先挖个坑，以后再填
(责任编辑：IT)
| 区别和联系 我们经常提到线程、线程组、内核进程、用户进程、轻量级进程等词汇，那么他们之间有什么区别和联系呢？ 首先，我们需要明确一点，Linux下并没有真正意义上的线程，甚至可以说没有进程这个概念，Linux下只有task，其对应的数据结构为task_struct，这里为了方便说明以及按照比较主流的说法，我们将task称之为进程。 对于一个进程来说，它一定是运行在内存的某个连续或不连续的区域，先以用户进程为例。 用户进程和内核进程 对于Linux来说，有两个概念叫做内核空间和用户空间，以32位x86架构的Linux为例，Linux的虚拟地址空间为4GB，其中前1GB称为内核空间，后3GB称为用户空间，进程运行在内核空间时称为内核态，运行在用户空间称之为用户态。对于用户态进程来说，出于程序设计方便和内存安全的角度等原因，为每个用户态进程引入了独立的虚拟地址空间，其被映射到用户空间。 用户进程，平时运行在用户态，有自己的虚拟地址空间，但是可以通过中断、系统调用等内陷到内核态。 内核进程，没有独立的地址空间，所有内核线程的地址空间都是一样的，没有自己的地址空间，所以它们的”current->mm”都为空，其运行在内核空间，本身就是内核的一部分或者说是内核的分身。 线程、轻量级进程、线程组和用户进程 我们开始说到，linux下没有真正意义上的线程，那么linux下的线程是什么呢？ 我们说过Linux下只有task，对应的数据结构为task_struct，task_strcut中就包含了task所拥有的各种资源，如果一个运行在用户空间的task独占task_struct的所有资源，我们说它是一个用户进程，当若干个task要共享资源时，我们把这些task称之为LWP（轻量级线程）。 Linux的线程只是共享了资源的进程，所以在Linux下，线程其实就是LWP，而那些共享了资源的task组合在一起，我们称之为线程组。 即对于普通的用户进程，我们可以认为是只有一个LWP的线程组，但对于一个有着多线程的进程（线程组），其中的每一个线程都是LWP，组内共享资源。在一个普通进程内创建线程时，就是在线程组内增加LWP。 进程的创建 在Linux下，有着这几个创建进程（task）的函数： fork vfork clone pthread_create kernel_thread 所有的这些函数，最终都是在调用do_fork()，只是传入的参数不同 fork（sys_fork）在调用do_fork()时，clone_flags没有置位任何clone标志位，即创建的进程不共享任何数据。 vfork（sys_vfork）在调用do_fork()时，置为了CLONE_VFORK CLONE_VM，即共享VM，以及当mm_release时子进程唤醒父进程 clone（sys_clone）本身只进行clone_flags的传递 pthread_create 则将CLONE_VM CLONE_FS CLONE_FILES CLONE_SIGHAND等标志位置位，即共享VM，共享fs info，共享打开的文件，共享信号句柄和阻塞的信号？ 即除了栈是独立的，其他都是共享的，所以在linux中，线程仅仅是一个使用共享资源的轻量级进程 kernel_thread 在传递的参数基础上增加了CLONE_VM和CLONE_UNTRACED。 kernel_thread 只能由内核进程调用，创建的进程没有独立虚拟地址空间，只能运行在内核空间，为内核进程。 fork，创建的进程与父进程不共享资源，而是写时复制，故而创建的是用户进程 vfork，带有CLONE_VM标志位，故而创建的是LWP pthread_create，共享各类资源，创建的也是LWP 关于fork vfork clone pthread_create kernel_thread 以及 do_fork更进一步的细节，先挖个坑，以后再填 (责任编辑：IT) |