Linux 上的最大子進程數

Question

下面的代碼將產生盡可能多的孩子。 自己不會進一步fork，一旦父進程退出就會變成僵屍。
父進程會生成多少個子進程？

int main(int argc, char *arg[])
{
     while(fork() > 0);
}

Answer 1

可以使用RLIMIT_NPROC通過setrlimit（2）限制子進程的數量。 請注意， fork（2）可能由於多種原因而失敗。 您可以使用bash內置的 ulimit來設置該限制。

您可以使用getrlimit （或解析/proc/self/limits ，請參閱proc（5） ）來獲取該信息。

在整個系統范圍內，您可能會使用/proc/sys/kernel/threads-max因為：

該文件指定了系統范圍內可以在系統上創建的線程（任務）數量的限制。

還有/proc/sys/kernel/pid_max

該文件指定PID環繞的值（即，該文件中的值比最大PID大1）。 大於此值的PID不會分配； 因此，此文件中的值還充當系統范圍內進程和線程總數的限制。 該文件的默認值32768導致PID范圍與早期內核相同。 在32位平台上，pid_max的最大值為32768。 在64位系統上，可以將pid_max設置為2到22之間的任何值（PID_MAX_LIMIT，大約為400萬）。

但是，可能還有其他限制（尤其是交換空間）。

內核的任務要么是單線程進程，要么是某個進程中的某個線程-例如，由低級syscall clone（2）創建 （或某些內核線程，如kworker ， ksoftirqd等）。

順便說一句，實際的過程數量更多地受到可用資源的限制。 一個典型的Linux桌面只有幾百個（現在，我的帶有32Gb RAM和i5-4690S的Debian / x86-64桌面有227個進程）。 因此，進程是一個非常昂貴的資源（它需要RAM，它需要CPU ...）。 如果它們太多，就會發生抖動 。 而且在實踐中，您不希望有太多可運行的進程或可調度的任務（最多可能只有幾十個，每個內核最多不超過幾個）。

Answer 2

更新-我也許很快，沒有看到沒有派生循環。 然后，這可能取決於在該計算機上進行分叉的價格。 僵屍還可能使用系統資源，這些資源有時會耗盡。 而且下面提到的ulimit命令當然仍然有效-

更新2：我在/linux/kernel/fork.c的某些副本中看到了這一點，該副本應保持一台機器可用（max_threads顯然也限制了進程數，因為每個進程至少有一個線程）：

         /*
272          * The default maximum number of threads is set to a safe
273          * value: the thread structures can take up at most half
274          * of memory.
275          */
276         max_threads = mempages / (8 * THREAD_SIZE / PAGE_SIZE);

-原始答案：

它會創建盡可能多的物理進程（也就是說，它將快速凍結機器-我已經做到了），或者如果施加了這樣的限制，則將創建當前用戶或shell所允許的盡可能多的進程。 在bash中，可以通過內置的shell命令ulimit -u <number>施加一個限制。 請注意，可能不必通過bash啟動進程（也許不需要cron作業）。

Answer 3

為了以防萬一，除了@Peter - Reinstate Monica answer，Linux kernel 5.18 是這樣的：

/include/uapi/linux/futex.h :

// ...

/*
 * The rest of the robust-futex field is for the TID:
 */
#define FUTEX_TID_MASK      0x3fffffff

// ...

/內核/fork.c ：

// ...
#include <linux/futex.h>

// ...
/*
 * Minimum number of threads to boot the kernel
 */
#define MIN_THREADS 20

/*
 * Maximum number of threads
 */
#define MAX_THREADS FUTEX_TID_MASK

// ...
static int max_threads;     /* tunable limit on nr_threads */

// ...
/*
 * set_max_threads
 */
static void set_max_threads(unsigned int max_threads_suggested)
{
    // ...
    max_threads = clamp_t(u64, threads, MIN_THREADS, MAX_THREADS);
}

// ...
void __init fork_init(void)
{
    // ...
    set_max_threads(MAX_THREADS);
    // ...
}

// ...
/*
 * This creates a new process as a copy of the old one,
 * but does not actually start it yet.
 *
 * It copies the registers, and all the appropriate
 * parts of the process environment (as per the clone
 * flags). The actual kick-off is left to the caller.
 */
static __latent_entropy struct task_struct *copy_process(
    // ...
)
{
    // ...
    /*
     * If multiple threads are within copy_process(), then this check
     * triggers too late. This doesn't hurt, the check is only there
     * to stop root fork bombs.
     */
    retval = -EAGAIN;
    if (data_race(nr_threads >= max_threads))
        goto bad_fork_cleanup_count;
    // ...
}

//...

關於“ TID ”：

gettid() 返回調用者的線程 ID (TID)。 在單線程進程中，線程 ID 等於進程 ID（PID，由 getpid(2) 返回）。

來源： https://man7.org/linux/man-pages/man2/gettid.2.html