Linux中PID_MAX依赖的因素是什么答案

【问题标题】：What are the factor on which PID_MAX depends in LinuxLinux中PID_MAX依赖的因素是什么
【发布时间】：2017-01-27 21:23:07
【问题描述】：

我检查了两个 linux 系统，都是 64 位的，但是它们的 PID_MAX 是不同的。

在一个系统上（SYSTEM1）

cat /proc/sys/kernel/pid_max
32768

SYSTEM1 配置：

dmesg | grep -i smp.*允许

getconf PAGESIZE
4096

cat /proc/cpuinfo | awk '/^processor/{print $3}' | tail -1
11
cat /proc/cpuinfo
processor   : 0
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 0
cpu cores   : 6
apicid      : 0
initial apicid  : 0
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 1
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 1
cpu cores   : 6
apicid      : 2
initial apicid  : 2
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 2
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 2
cpu cores   : 6
apicid      : 4
initial apicid  : 4
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 3
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 1300.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 3
cpu cores   : 6
apicid      : 6
initial apicid  : 6
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 4
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 4
cpu cores   : 6
apicid      : 8
initial apicid  : 8
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 5
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 1200.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 0
siblings    : 6
core id     : 5
cpu cores   : 6
apicid      : 10
initial apicid  : 10
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4389.48
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 6
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 0
cpu cores   : 6
apicid      : 32
initial apicid  : 32
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 7
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 1
cpu cores   : 6
apicid      : 34
initial apicid  : 34
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 8
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 2
cpu cores   : 6
apicid      : 36
initial apicid  : 36
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 9
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 2201.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 3
cpu cores   : 6
apicid      : 38
initial apicid  : 38
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 10
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 1200.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 4
cpu cores   : 6
apicid      : 40
initial apicid  : 40
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 11
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 45
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2430 0 @ 2.20GHz
stepping    : 7
microcode   : 1803
cpu MHz     : 1200.000
cache size  : 15360 KB
physical id : 1
siblings    : 6
core id     : 5
cpu cores   : 6
apicid      : 42
initial apicid  : 42
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 13
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good xtopology nonstop_tsc aperfmperf pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm pcid dca sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx lahf_lm ida arat epb xsaveopt pln pts dts tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid
bogomips    : 4392.34
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtual
power management:

而在其他（SYSTEM2）上，它是

 cat /proc/sys/kernel/pid_max
65536

SYSTEM2 配置：

dmesg | grep -i smp.*允许

SMP：允许 64 个 CPU、61 个热插拔 CPU

getconf PAGESIZE
4096

cat /proc/cpuinfo | awk '/^processor/{print $3}' | tail -1
2

cat /proc/cpuinfo
processor   : 0
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 23
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU           X5450  @ 3.00GHz
stepping    : 6
microcode   : 4294967295
cpu MHz     : 2992.467
cache size  : 6144 KB
physical id : 0
siblings    : 3
core id     : 0
cpu cores   : 3
apicid      : 0
initial apicid  : 0
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 10
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx lm constant_tsc rep_good unfair_spinlock pni ssse3 cx16 sse4_1 hypervisor lahf_lm
bogomips    : 5984.93
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 38 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 1
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 23
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU           X5450  @ 3.00GHz
stepping    : 6
microcode   : 4294967295
cpu MHz     : 2992.467
cache size  : 6144 KB
physical id : 0
siblings    : 3
core id     : 1
cpu cores   : 3
apicid      : 1
initial apicid  : 1
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 10
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx lm constant_tsc rep_good unfair_spinlock pni ssse3 cx16 sse4_1 hypervisor lahf_lm
bogomips    : 5984.93
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 38 bits physical, 48 bits virtual
power management:

processor   : 2
vendor_id   : GenuineIntel
cpu family  : 6
model       : 23
model name  : Intel(R) Xeon(R) CPU           X5450  @ 3.00GHz
stepping    : 6
microcode   : 4294967295
cpu MHz     : 2992.467
cache size  : 6144 KB
physical id : 0
siblings    : 3
core id     : 2
cpu cores   : 3
apicid      : 2
initial apicid  : 2
fpu     : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level : 10
wp      : yes
flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx lm constant_tsc rep_good unfair_spinlock pni ssse3 cx16 sse4_1 hypervisor lahf_lm
bogomips    : 5984.93
clflush size    : 64
cache_alignment : 64
address sizes   : 38 bits physical, 48 bits virtual
power management:

来自手册页。

proc/sys/kernel/pid_max 这个文件（Linux 2.5 中的新文件）指定 PID 环绕的值（即，此文件中的值为 1 大于最大PID）。此文件的默认值， 32768，产生与早期内核相同的 PID 范围。在 32 位平台，32768 是 pid_max 的最大值。在 64 位上系统，pid_max 可以设置为最大 2^22 的任何值（PID_MAX_LIMIT，大约 400 万）。

请注意，这两个系统都具有相同的 linux 内核，但 SYSTEM2 运行在 hyper-V 上。

现在，我的问题是导致 pid_max 变化的因素是什么？提前谢谢你。

【问题讨论】：

要回答您的问题，我们需要了解有关您的两个系统的更多数据。 (1) 您的机器是否支持热插拔 CPU？ (2) 你的每台机器的 PAGE_SIZE 是多少？ (3) 您的每台机器的 CPU 编号是多少？ (4) 你的每台机器的/boot/config* 中CONFIG_BASE_SMALL 的值是多少？
我可以提供这些信息，但我只想知道可以改变 pid_max 值的因素。
这些是：系统的页面大小和 CPU 计数（当前或可能，取决于您的系统是否允许 CPU 热插拔）。不过，如果你给我你的参数（在我之前的评论中提到），我可以提供更具体的答案。
好的，山姆。我会更新这些信息。感谢您的努力
@sam。我已经更新了这个问题。如果您需要更多详细信息，请查看并告诉我。

标签： linux linux-kernel operating-system

【解决方案1】：

pid_max 是根据可能的 CPU 数量设置的，您可以在内核源代码中看到 pid.c line 597

pid_max = min(pid_max_max, max_t(int, pid_max,
           PIDS_PER_CPU_DEFAULT * num_possible_cpus()));

num_possible_cpus() 返回系统中 CPU 的最大数量（包括启动后可以插入的热插拔 CPU）。

如您所见，表达式包括最小值和最大值。

最小值是 pid_max 的初始值，它源自宏 PID_MAX_DEFAULT，根据编译时配置设置 CONFIG_BASE_SMALL 将是 0x1000 或 0x8000。

最大值为pid_max_max，它又源自一些内核编译时配置设置，特别是CONFIG_BASE_SMALL 和PAGE_SIZE。这是在宏 PID_MAX_LIMIT see threads.h line 33 中定义的：

#define PID_MAX_LIMIT (CONFIG_BASE_SMALL ? PAGE_SIZE * 8 : \
    (sizeof(long) > 4 ? 4 * 1024 * 1024 : PID_MAX_DEFAULT))

所以把所有这些放在一个例子中：在我的系统上（Centos 6）：

PAGESIZE 为 4096
CONFIG_BASE_SMALL 为 0
PID_MAX_DEFAULT 因此将是 0x8000 (32768)
PID_MAX_LIMIT 将是 4 * 1024 * 1024 = 4194304
因此max_pid 将在4194304 >= max_pid >= 32768 范围内

从用户空间，您可以检查文件/sys/devices/system/cpu/possible 中可能的CPU 数量。这个文件中数据的格式有点奇怪——它将是0-max形式的字符串，例如0-15意味着最多16个CPU（注意这个数字是零计数）。

有关此文件和此目录中其他文件的更多信息，请参阅cputopology.txt。

有关一般 CPU 热插拔的更多信息，请参阅 cpu-hotplug.txt

如果您想检查内核编译时配置设置，请查看this answer 以获取一些提示。

注意。给出的内核行号对内核 4.7 有效。

【讨论】：

非常感谢您提供这些信息。您能否告诉我如何获取任何系统中可能的 CPU 数量？是否有任何命令/配置？
@SACHINGOYAL 答案已更新，提供了更多信息，显示如何查看数字。可能的 CPU
对于64位内核，在system1中，/sys/devices/system/cpu/possible = 0-23.so "PIDS_PER_CPU_DEFAULT * num_possible_cpus()" = 1024*24 = 24576. pid_max怎么来是 32768 而不是 24576？如果我忽略了什么，请告诉我。
@SACHINGOYAL 从表达式中可以看出，有一个最小值集 (pid_max_max)。我添加了更多关于它是如何派生的 cmets。