FreeBSDのプロセス構造体

表面をなぞっただけの浅い話．個人的備忘録．

5.2-RELEASEのプロセス構造体

プロセス関連の構造体は，src/sys/sys/proc.h と src/sys/sys/user.h に定義されている．

user.hでは，ユーザ構造体が定義されている．
『BSD カーネルの設計と実装』によれば，「デバッグ上の都合を満たす考古学的価値のために残されている」(p.121)とのこと．

struct user {
	struct	pstats u_stats;		/* *p_stats */
	/*
	 * Remaining field for a.out core dumps - not valid at other times!
	 */
	struct	kinfo_proc u_kproc;	/* eproc */
};

proc.hでは，以下の4つの構造体が定義されている．

struct thread;
struct kse;
struct ksegrp;
struct proc;

proc はプロセス構造体．
プロセスは，プログラムが実行状態になったもの．プログラムを実行するには，メモリなどのリソース管理が必要なので，プロセスとリソースが紐付けられる．

thread はスレッド構造体．
スレッドは，プロセスを実行するときの実行単位．プロセス内に1つ以上のスレッドが存在でき，シュケジューラによりCPUを割り当てられ実行される．PC(プログラムカウンタ)など一部を除くと，多くのリソースを同じプロセスに所属する他のスレッドと共有できる．各スレッドを並列に実行することが可能．

このスレッドは5系から導入された機能．マルチプロセッサへの対応が進んだのが5系．見聞きした範囲では，安定し出したのは6系からで，性能が出だしたのは7系からだったような気がする．

KSE(kse, ksegrp)は，カーネルスレッドとユーザスレッドとの関係でM:Nを実現するための機構．
スレッドにはカーネル空間で実現したカーネルスレッドとユーザー空間で実現したユーザスレッドがある．KSEではカーネルスレッドとユーザスレッドで情報共有できる仕組みをつくることで実現．ただ，現在はM:Nモデルが廃れて，1:1モデルが一般的になっている．(1:1モデルは全部カーネル任せ，1:Nは全部ユーザ任せ．M:Nはその中間モデル．)KSEも7系以降で消えてしまった機構(明確に消えたのは8系？)だけれども，歴史を知る上では価値があるかもしれない．

5.2-RELEASEのプロセス構造体

KSE関係の参考資料

KSEのベースになっているScheduler activations関係の参考資料

その他スレッドモデルの参考資料