【Linux Kernel】Process and Thread的關係

前言

Linux Kernel中的Process, Thread其實跟我們一般認知的定義有些不太一樣，因此這篇文章來記錄這些名詞上的差異。

歷史

最開始的Linux，並沒有follow POSIX的標準，且當初也沒有針對多執行緒去設計架構，都還是以單執行緒為主，因此最早期設計了task_struct這個資料結構當作Scheduler調度CPU資源的單位，一個task_struct就代表一個Process。

後來的設計

後來多核CPU逐漸成為主流後，多執行緒的設計就很有必要了，但Linux為了方便便延續了之前的設計，將task_struct定義改為Lightweight Process(LWP)，其實就是我們一般認知的Thread的概念，而Process這個名詞則變成了一組LWP的集合，Linux稱之為Thread Group。

task_struct

task_struct又被稱作Process descriptor(也就是OS中的PCB)，存放所有跟該LWP有關的資料，其中有兩個重要的欄位：

• pid ：這個LWP的Id，所有LWP的Id都是唯一的
• tgid：同一組LWP(Thread)形成的Process的Id，如果是main thread(或稱Thread Group Leader)則跟pid一致，如果是其他thread則會記錄main thread的pid

// task_struct中的欄位
pid_t pid;
pid_t tgid;

以及另外兩個重要的function：

• getpid()：回傳tgid欄位
• gettid()：回傳pid 欄位，也就是說pid其實實際上的意義是Thread Id，但task_struct中並沒有一個專屬的欄位紀錄tid，而是統一用pid