关于apache：Linux如何确定下一个PID？

How does Linux determine the next PID?

Linux如何确定它将用于进程的下一个PID？这个问题的目的是为了更好地理解Linux内核。不要害怕发布内核源代码。如果顺序分配PID，Linux如何填补空白？当它到达终点时会发生什么？

例如，如果我从Apache运行一个执行的PHP脚本，则会在刷新时打印出相同的PID几分钟。这段时间是apache接收的请求数量的函数。即使只有一个客户端，PID最终也会改变。

当PID改变时，它将是一个接近的数字，但有多近？该数字似乎并不完全是连续的。如果我做ps aux | grep apache，我会得到相当多的进程：

enter image description here

Linux如何选择下一个号码？前几个PID仍在运行，以及最近打印的PID。 apache如何选择重用这些PID？

内核在(RESERVED_PIDS，PID_MAX_DEFAULT)范围内分配PID。它在每个命名空间中按顺序执行(不同命名空间中的任务可以具有相同的ID)。如果范围用尽，则pid赋值将包含在内。

一些相关代码：

里面的alloc_pid(...)

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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;
}

alloc_pidmap()

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static int alloc_pidmap(struct pid_namespace *pid_ns)
{
int i, offset, max_scan, pid, last = pid_ns->last_pid;
struct pidmap *map;

pid = last + 1;
if (pid >= pid_max)
pid = RESERVED_PIDS;
/* and later on... */
pid_ns->last_pid = pid;
return pid;
}

请注意，内核上下文中的PID不仅仅是int标识符;相关结构可以在/include/linux/pid.h中找到。除了id之外，它还包含一个具有该id的任务列表，一个引用计数器和一个用于快速访问的散列列表节点。

PID在用户空间中不出现顺序的原因是因为内核调度可能会在进程'fork()调用之间分配进程。事实上，这很常见。

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我宁愿假设您观察到的行为源于另一个来源：

好的Web服务器通常有几个流程实例来平衡请求的负载。这些进程在池中进行管理，并在每次请求进入时分配给某个请求。为了优化性能，Apache可能会将同一进程分配给来自同一客户端的一堆顺序请求。在一定数量的请求之后，进程终止并创建一个新进程。

我不相信linux中按顺序为多个进程分配了相同的PID。

正如你所说新的PID将接近最后一个，我想Linux只是将每个进程分配给最后一个PID + 1.但是有一些进程弹出并在应用程序和系统程序的后台一直被终止，因此你无法预测接下来启动的apache进程的确切数量。

除此之外，您不应该使用任何关于PID赋值的假设作为您实现的东西的基础。 (另见sanmai的评论。)

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PID在大多数系统上是顺序的。您可以通过在闲置计算机上自己启动多个进程来查看。

例如使用向上箭头历史记录调用重复运行打印自己的PID的命令：

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$ ls -l /proc/self
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 15 19:32 /proc/self -> 21491
$ ls -l /proc/self
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 15 19:32 /proc/self -> 21492
$ ls -l /proc/self
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 15 19:32 /proc/self -> 21493
$ ls -l /proc/self
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 15 19:32 /proc/self -> 21494

不要依赖于此：出于安全原因，有些人运行内核，花费额外的CPU时间来随机选择新的PID。

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PID可以随机分配。有很多方法可以实现这一目标。

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