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分类： linux
2016-02-17 20:02:56
原文地址：task_struct 解析(四) 相关函数 作者：kenvifire
上一篇文章里提到task_struct里有一个pid散列表
- struct pid_link pids[pidtype_max];
这里简单说一下pid_link
- struct pid_link
-
{
-
struct hlist_node node;
-
struct pid *pid;
- };
其中hlist_node是双向链表的一个节点
- struct hlist_node {
-
struct hlist_node *next, **pprev;
- };
由以上代码可知,pid的散列表是一个双向链表
下面介绍一些基本的函数
1、添加一个新的pid到pid散列表
关于pid的代码都在kernel/pid.c中
- void attach_pid(struct task_struct *task, enum pid_type type,
-
struct pid *pid)
-
{
-
struct pid_link *link;
-
-
link = &task->pids[type];
-
link->pid = pid;
-
hlist_add_head_rcu(&link->node, &pid->tasks[type]);
- }
以上是添加一个pid到对应的散列表的代码：
1、首先初始化节点，设置对应的链表指针，设置pid
2、将节点加入到对应的链表中
2、获得task_struct关联的pid实例
- static inline struct pid *task_pid(struct task_struct *task)
-
{
-
return task->pids[pidtype_pid].pid;
- }
这个函数比较简单，task_struct中的
- struct pid_link pids[pidtype_max];
这个字段将task对应的
- enum pid_type
-
{
-
pidtype_pid,
-
pidtype_pgid,
-
pidtype_sid,
-
pidtype_max
- };
三种pid都存在一个数组中，因此，要取pid，则只需取pidtype_pid对应的实例即可，同理也可以取得pgid和sid
3、取得pid对应的数字id
首先pid是在指定的命名空间里的，所以只要取得pid在指定命名空间里的upid的nr字段即可
- pid_t pid_nr_ns(struct pid *pid, struct pid_namespace *ns)
-
{
-
struct upid *upid;
-
pid_t nr = 0;
-
-
if (pid && ns->level <= pid->level) {
-
upid = &pid->numbers[ns->level];
-
if (upid->ns == ns)
-
nr = upid->nr;
-
}
-
return nr;
- }
upid = &pid->numbers[ns->level];这一句是取得指定深度对应的upid，pid最末端的number[1]字段是可扩展的，里面存放了pid在不同命名空间里对应的upid（即是局部pid）,
ns->level<=pid->level这个判断的主要原因是：保证pid在命名空间的可见范围内
最后判断取得的upid的命名空间和传入的是否一致，若一致则取出nr并返回。
4、分配一个pid
内核中pid是用位图来存储的，分配pid即是在位图中寻找第一个没有使用的pid（也即是第一个值为0的比特），对于一个pid，能够看得到这个pid的命名空间都需要分配一个upid，同时upid要放入到pid散列表中
主要通过以下两个函数实现：
- struct pid *alloc_pid(struct pid_namespace *ns)
-
{
-
struct pid *pid;
-
enum pid_type type;
-
int i, nr;
-
struct pid_namespace *tmp;
-
struct upid *upid;
-
-
pid = kmem_cache_alloc(ns->pid_cachep, gfp_kernel);
-
if (!pid)
-
goto out;
-
-
tmp = ns;
-
for (i = ns->level; i >= 0; i--) {
-
nr = alloc_pidmap(tmp);
-
if (nr < 0)
-
goto out_free;
-
-
pid->numbers[i].nr = nr;
-
pid->numbers[i].ns = tmp;
-
tmp = tmp->parent;
-
}
-
-
get_pid_ns(ns);
-
pid->level = ns->level;
-
atomic_set(&pid->count, 1);
-
for (type = 0; type < pidtype_max; type)
-
init_hlist_head(&pid->tasks[type]);
-
-
upid = pid->numbers ns->level;
-
spin_lock_irq(&pidmap_lock);
-
for ( ; upid >= pid->numbers; --upid)
-
hlist_add_head_rcu(&upid->pid_chain,
-
&pid_hash[pid_hashfn(upid->nr, upid->ns)]);
-
spin_unlock_irq(&pidmap_lock);
-
-
out:
-
return pid;
-
-
out_free:
-
while (i <= ns->level)
-
free_pidmap(pid->numbers i);
-
-
kmem_cache_free(ns->pid_cachep, pid);
-
pid = null;
-
goto out;
- }
代码比较长，我们主要关心以下代码
- struct pid *pid;
-
enum pid_type type;
-
int i, nr;
-
struct pid_namespace *tmp;
-
struct upid *upid;
-
....
- tmp = ns;
-
for (i = ns->level; i >= 0; i--) {
- nr = alloc_pidmap(tmp);
- .....
-
-
pid->numbers[i].nr = nr;
-
pid->numbers[i].ns = tmp;
-
tmp = tmp->parent;
-
}
-
...
- pid->level = ns->level;
for ( ; upid >= pid->numbers; --upid)
hlist_add_head_rcu(&upid->pid_chain,
&pid_hash[pid_hashfn(upid->nr, upid->ns)]);
1）首先，循环里是对每个命名空间都分配一个nr，从子命名空间一直到全局命名空间
2）将每个upid放到pid散列表中。
参考资料：
1、《深入linux内核架构》
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