內核源碼探查
通過對linux內核源碼的追蹤，可以看到對pid最大值的限定最終集中到include/linux/threads.h文件中的PID_MAX_DEFAULT上了，代碼如下：
/*
* 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))
從代碼可知， 如果編譯內核時設置了CONFIG_BASE_SMALL選項，則默認的pid的最大值是0x1000,即4096個，否則默認的最大值是0x8000，即32768個。默認的最大值是可以修改的，但是可以修改的最大值是多少，這個是通過PID_MAX_LIMIT 限定的，從代碼可知，如果編譯內核時設置了CONFIG_BASE_SMALL選項，則最大值就是 8 * PAGE_SIZE個大小，否則就看是不是long的大小，如果大於4，也就是最大可以設置4 * 1024 * 1024個，也即是4194304個，否則最大只能設置PID_MAX_DEFAULT個了。
實驗驗證
本實驗是在centos7.5的64位桌面系統下完成的。long數據類型是大於4字節的。
用戶可以同過/proc/sys/kernel/pid_max文件接口修改pid的最大值。
- 首先查看CONFIG_BASE_SMALL是否設置，打開
vi /boot/config-3.10.0-862.el7.x86_64查看使用的配置。
可以看到CONFIG_BASE_SMALL是未設置的。
- 查看當前的pid_max是多大
可以看到我的pid_max值是131072，是大於32768，說明pid_max並不是系統默認的大小。
- 設置 4 * 1024 * 1024，也即4194304
可以看出是可以設置成功的。
- 設置 4 * 1024 * 1024 + 1，也即4194305
可見設置失敗，說明該系統支持的最大pid是4194304個，是和代碼分析匹配的。
結論
linux操作系統支持的最大的pid范圍是0-4194304個。