Linux内核之pid为0和pid为1【转】

（转自：https://blog.csdn.net/jingyilin2008/article/details/7815508?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159222398219725222455913%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=159222398219725222455913&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduend~default-3-7815508.first_rank_v2_rank_v25&utm_term=Linux%E5%86%85%E6%A0%B8%E4%B9%8Bpid%E4%B8%BA0%E5%92%8Cpid%E4%B8%BA1）

1. idle是什么

　　简单的说idle是一个进程，其pid号为 0。其前身是系统建立的第一个进程，也是惟一一个没有经过fork()产生的进程。在smp系统中，每一个处理器单元有独立的一个运行队列，而每一个运行队列上又有一个idle进程，即有多少处理器单元，就有多少idle进程。系统的空闲时间，其实就是指idle进程的"运行时间"。既然是idle是进程，那咱们来看看idle是如何被建立，又具体作了哪些事情？

　　2. idle的建立

　　咱们知道系统是从BIOS加电自检，载入MBR中的引导程序(LILO/GRUB),再加载linux内核开始运行的，一直到指定shell开始运行告一段落，这时用户开始操做Linux。而大体是在vmlinux的入口startup_32(head.S)中为pid号为0的原始进程设置了执行环境，而后原是进程开始执行start_kernel()完成Linux内核的初始化工做。包括初始化页表，初始化中断向量表，初始化系统时间等。继而调用 fork(),建立第一个用户进程:

　　kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);

　　这个进程就是着名的pid为1的init进程，它会继续完成剩下的初始化工做，而后execve(/sbin/init), 成为系统中的其余全部进程的祖先。关于init咱们此次先不研究，回过头来看pid=0的进程，在建立了init进程后，pid=0的进程调用 cpu_idle()演变成了idle进程。

　　current_thread_info()->status |= TS_POLLING;

　　在 smp系统中，除了上面刚才咱们讲的主处理器(执行初始化工做的处理器)上idle进程的建立，还有从处理器(被主处理器activate的处理器)上的idle进程，他们又是怎么建立的呢？接着看init进程，init在演变成/sbin/init以前，会执行一部分初始化工做，其中一个就是 smp_prepare_cpus()，初始化SMP处理器，在这过程当中会在处理每一个从处理器时调用

　　task = copy_process(CLONE_VM, 0, idle_regs(®s), 0, NULL, NULL, 0);

　　init_idle(task, cpu);

　　即从init中复制出一个进程，并把它初始化为idle进程(pid仍然为0)。从处理器上的idle进程会进行一些Activate工做，而后执行cpu_idle()。

　　整个过程简单的说就是，原始进程(pid=0)建立init进程(pid=1),而后演化成idle进程(pid=0)。init进程为每一个从处理器(运行队列)建立出一个idle进程(pid=0)，而后演化成/sbin/init。

　　3. idle的运行时机

　　idle 进程优先级为MAX_PRIO，即最低优先级。早先版本中，idle是参与调度的，因此将其优先级设为最低，当没有其余进程能够运行时，才会调度执行idle。而目前的版本中idle并不在运行队列中参与调度，而是在运行队列结构中含idle指针，指向idle进程，在调度器发现运行队列为空的时候运行，调入运行。

　　小结:

　　1.idle是一个进程，其pid为0。

　　2.主处理器上的idle由原始进程(pid=0)演变而来。从处理器上的idle由init进程fork获得，可是它们的pid都为0。

　　3.Idle进程为最低优先级，且不参与调度，只是在运行队列为空的时候才被调度。

　　4.Idle循环等待need_resched置位。默认使用hlt节能。