Linux中进程/线程的大小

Question

在Linux中，进程/线程的大小是多少？当创建进程/线程时，除了task_struct和其他内部数据结构外，还有什么？

一个进程/线程的栈是在初始化（固定大小）时分配的吗？还是在需要时（如虚拟内存）分配的？

当一个标准进程/线程在内存中被创建时，我如何知道它的大小？

- Amumu

Answer 1

在Linux中，当一个大块内存（>pagesize = 4096字节）首次分配时，它会使用特殊的“空”内存页面在页面表中，这些页面没有任何支持，因此当启动线程时，将为线程堆栈分配约1 MB的这些零页面。随着堆栈的增长，页面被转换为实际支持的内存页面。由于这个“null”页支持，通常可以拥有自由的大堆栈。

线程和进程都是使用相同的底层系统调用clone（2）创建的。它有很多选项和功能。详细解释请参见man clone 。 http://linux.die.net/man/2/clone 大块内存是通过匿名的mmap（2）调用分配的。

您还可能对进行网络搜索“linux overcommit bit”感兴趣。

（如果您想精确您的问题，我可以更具体地回答。）

- Andrew Tomazos

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谢谢。因此，每个线程都保留了1MB的堆栈大小。但是，您说只有在真正需要时才分配线程的内存，这意味着直到线程向内存写入内容之前，物理内存不会失去另外的1MB，对吗？如果是这种情况，考虑我的内核为50MB（例如），而我的内存为70MB，我是否仍然可以分配超过20个线程？或者内核实际上会在物理内存中保留1MB？ - Amumu

另外，当我输入uname -a时，我的堆栈大小限制为8192 kb。这是每个进程/线程的上限吗？ - Amumu

难道在Linux上，每个进程不都会获得自己的页面表，这些表可以增长到几兆字节吗？ - Hristo Iliev

堆栈最初是由空页面组成的，不使用物理内存。读取将返回0，写入将导致页面错误，使它们变为实际内存支持。假设您将第一个项目推送到堆栈上，只有第一页将使用总共4096字节的物理内存进行支持。一旦您推送超过4096字节，第2页将由物理内存支持-以此类推。因此，您可以看到堆栈仅使用其所需的大约物理内存量（在4096字节的粒度内）。 - Andrew Tomazos

kthread 怎么样？每个线程是否立即分配一个在 uname -r 中列出的固定堆栈大小？ - Amumu

kthreads 用于内核内部使用（例如由设备驱动程序），不可从用户空间进程访问。很抱歉我对它们了解不多。我不知道 clone 系统调用是否会调用 start_kthread 来创建新的进程或线程，或者 kthread 是否是一个单独的内核设施。 - Andrew Tomazos

Answer 2

Andrew所说的是正确的，但这并不意味着您的线程/进程从创建时起就不会“使用内存”。为堆栈保留的空间始终会在您的进程中消耗虚拟地址空间，这意味着对于具有大型线程堆栈的32位机器而言，您很快就会用尽地址（仅使用glibc上的默认线程堆栈大小，大约300个线程将耗尽虚拟地址空间）。此外，堆栈会对提交费用做出贡献，该费用确定禁用超额提交时可以分配的总内存量。

Linux默认为主线程的堆栈预先提交128k，并允许在提交费用未耗尽的情况下自动获取更多。线程堆栈完全由用户空间（在大多数Linux系统上为glibc/NPTL）分配，并且无法超出其初始大小。根据版本和系统设置，glibc/NPTL通常默认为每个线程分配2 MB至10 MB之间的某个值。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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谢谢。uname -a 显示的 kbytes 中的堆栈大小是多少？最终，线程的大小是 thread_info struct 的大小 + kernel stack (8KB) + thread stack (user stack, 2MB~10MB) 的大小？ - Amumu

这是关于32位虚拟地址空间耗尽的一个好观点。我生活在64位领域，这不是一个问题。 - Andrew Tomazos