linux系统pid的最大值研究

内核源码探查

通过对linux内核源码的追踪，可以看到对pid最大值的限定最终集中到include/linux/threads.h文件中的PID_MAX_DEFAULT上了，代码如下：

/*
 * This controls the default maximum pid allocated to a process
 */
#define PID_MAX_DEFAULT (CONFIG_BASE_SMALL ? 0x1000 : 0x8000)

/*
 * A maximum of 4 million PIDs should be enough for a while.
 * [NOTE: PID/TIDs are limited to 2^29 ~= 500+ million, see futex.h.]
 */
#define PID_MAX_LIMIT (CONFIG_BASE_SMALL ? PAGE_SIZE * 8 : \
    (sizeof(long) > 4 ? 4 * 1024 * 1024 : PID_MAX_DEFAULT))
                             

从代码可知， 如果编译内核时设置了CONFIG_BASE_SMALL选项，则默认的pid的最大值是0x1000,即4096个，否则默认的最大值是0x8000，即32768个。默认的最大值是可以修改的，但是可以修改的最大值是多少，这个是通过PID_MAX_LIMIT 限定的，从代码可知，如果编译内核时设置了CONFIG_BASE_SMALL选项，则最大值就是 8 * PAGE_SIZE个大小，否则就看是不是long的大小，如果大于4，也就是最大可以设置4 * 1024 * 1024个，也即是4194304个，否则最大只能设置PID_MAX_DEFAULT个了。

实验验证

本实验是在centos7.5的64位桌面系统下完成的。long数据类型是大于4字节的。

用户可以同过/proc/sys/kernel/pid_max文件接口修改pid的最大值。

• 首先查看CONFIG_BASE_SMALL是否设置，打开vi /boot/config-3.10.0-862.el7.x86_64查看使用的配置。

可以看到CONFIG_BASE_SMALL是未设置的。

• 查看当前的pid_max是多大

可以看到我的pid_max值是131072，是大于32768，说明pid_max并不是系统默认的大小。

• 设置 4 * 1024 * 1024，也即4194304

可以看出是可以设置成功的。

• 设置 4 * 1024 * 1024 + 1，也即4194305

可见设置失败，说明该系统支持的最大pid是4194304个，是和代码分析匹配的。

结论

linux操作系统支持的最大的pid范围是0-4194304个。