
【计】 process identification table
进程识别表(Process Identification Table) 是操作系统内核中用于管理和跟踪所有活动进程的关键数据结构。其核心功能是维护系统中每个进程的唯一标识符(Process ID, PID)及其关联的元数据,确保操作系统能高效调度资源、控制进程状态并实现进程间通信。
术语对照与基础定义
该表存储每个进程的 PID(唯一整数标识符)、父进程 PID(PPID)、进程状态(运行/就绪/阻塞等)、优先级、内存映射信息及文件描述符表指针等关键数据。操作系统通过 PID 快速定位进程控制块(PCB),实现对进程的精确控制。
技术实现机制
在类 Unix 系统(如 Linux)中,PID 表以哈希表或数组形式存在于内核空间。当新进程通过 fork
系统调用创建时,内核动态分配一个未使用的 PID 并更新该表。PID 的分配通常采用循环递增策略(如 Linux 默认范围 300–32768),避免 ID 冲突。
进程生命周期管理
PID 表记录进程的创建、终止及状态变迁。例如,当进程调用 exit
终止时,其 PID 会被标记为可复用状态,但会保留至父进程通过 wait
读取终止状态后才释放,防止出现“僵尸进程”。
资源监控与系统调用支持
工具如 ps
、top
通过读取 PID 表生成进程列表。系统调用如 getpid
(获取当前进程 PID)、kill
(向指定 PID 发送信号)均依赖该表实现精准操作。
安全与权限控制
在权限校验(如文件访问)时,内核通过 PID 表检索进程的用户/组 ID(UID/GID),结合访问控制列表(ACL)实施安全策略。
操作系统 | PID 表实现方式 | PID 范围 | 特性 |
---|---|---|---|
Linux | 动态哈希表 | 默认 300–32768 | 支持 PID namespaces 隔离 |
Windows | 句柄表(Handle Table) | 0–65535 | 与线程 ID(TID)协同管理 |
FreeBSD | 数组+链表 | 1–99999 | 支持进程调试寄存器快照 |
详解 PID 分配机制与进程控制原语,见第 8 章 "Process Control"。
描述 PID 表在内核源码(kernel/pid.c
)中的哈希桶实现。
分析 PID 回收策略及僵尸进程处理逻辑。
对比 Windows 句柄表与 Unix PID 表的差异。
以上内容综合操作系统核心原理与权威技术文档,确保术语解释的准确性和工程实践指导性。
进程识别表(Process Identification Table)是操作系统中用于管理和追踪进程的核心数据结构之一。以下是对其含义、作用及特点的详细解释:
进程识别表是操作系统内核维护的一张全局表,记录系统中所有活跃进程的标识符(PID)及其关键信息。每个进程在创建时会被分配唯一的PID,并通过该表实现系统级的资源调度与状态监控。
ps
、top
命令依赖该表展示运行中的进程信息。总结来看,进程识别表是操作系统实现多任务管理的基石,通过维护进程的唯一标识和元数据,确保系统资源的合理分配与高效调度。如需进一步了解具体实现,可参考操作系统内核源码(如Linux的task_struct
结构)。
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