每天理解一点Linux内核之进程的四个要素

1.程序

程序是静态的代码，而进程是运行的程序。程序好比是剧本，而进程就是戏，戏是按照剧本演的。

2.私有财产

每个进程都有自己专有的系统堆栈空间

3.户口

在内核中有一个task_struct数据结构，操作系统里面通常叫做进程控制块PCB，有了这个数据结构，进程才能成为内核调度的一个基本单位接受内核调度，并且它记录进程所占用的各项资源

4.独立存储空间

拥有专有的用户空间，意味着进程不仅拥有系统空间堆栈，还有用户空间堆栈。
我们先解释一下进程的堆栈
每个进程都有自己的堆栈，内核在创建一个新的进程时，在创建进程控制块task_struct的同时，也为进程创建自己堆栈。一个进程 有2个堆栈，用户堆栈和系统堆栈；用户堆栈的空间指向用户地址空间，内核堆栈的空间指向内核地址空间。当进程在用户态运行时，CPU堆栈指针寄存器指向的 用户堆栈地址，使用用户堆栈，当进程运行在内核态时，CPU堆栈指针寄存器指向的是内核栈空间地址，使用的是内核栈；
当进程由于中断或系统调用从用户态转换到内核态时，进程所使用的栈也要从用户栈切换到内核栈。系统调用实质就是通过指令产生中断，称为软中断。进程因为中断（软中断或硬件产生中断），使得CPU切换到特权工作模式，此时进程陷入内核态，进程进入内核态后，首先把用户态的堆栈地址保存在内核堆栈中，然后设置堆栈指针寄存器的地址为内核栈地址，这样就完成了用户栈向内核栈的切换。
当进程从内核态切换到用户态时，最后把保存在内核栈中的用户栈地址恢复到CPU栈指针寄存器即可，这样就完成了内核栈向用户栈的切换。

如果只具备前两条而没有第四条，那就是线程，如果完全没有用户空间那就是内核线程，譬如kswapd，如果共享用户空间叫做用户线程，这里的线程其实并不是像go语言里面实现的协程，还不是一个概念，那种线程是在一个程序内部实现的线程，在内核中是没有系统堆栈的，也就是对于内核是不可见的，这种利弊我们我们以后再说。我们拿JAVA举例子
Java里的线程是由JVM来管理的，它如何对应到操作系统的线程是由JVM的实现来确定的。Linux 2.6上的HotSpot使用了NPTL机制，JVM线程跟内核轻量级进程有一一对应的关系。线程的调度完全交给了操作系统内核，当然jvm还保留一些策略足以影响到其内部的线程调度，举个例子，在linux下，只要一个Thread.run就会调用一个fork产生一个线程。

最后

以上就是高兴乐曲为你收集整理的每天理解一点Linux内核之进程的四个要素的全部内容，希望文章能够帮你解决每天理解一点Linux内核之进程的四个要素所遇到的程序开发问题。

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