task_struct（进程描述符）

进程是一个正在执行的程序。 
进程是程序的一个运行实例。 
进程能分配处理器并由处理器执行的实体。 
如果从内核的角度看的话：进程是分配系统资源的单位。当一个程序被加载到内存之后并为他分配一个PCB(进程控制块),这时候就称为进程了。在linux中PCB就是一个名字叫做task_struct的结构体,我们叫他”进程描述符”。它里面有进程执行的所有信息，所以CPU对task_struct进行管理就相当于在对进程进行管理。 

PCB叫做进程控制块，它用来维护进程相关的信息，每个进程都有一个PCB。在linux中这个PCB是一个叫做task_struct的结构体。

task_struct
：
在linux中，每一个进程都有一个进程描述符，这个”进程描述符”是一个结构体名字叫做task_struct，在task_struct里面保存了许多关于进程控制的信息。 
task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM里并包含进程的信息。每个进程都把它的信息放在task_struct这个数据结构里面，而task_struct包含以下内容： 
标示符：描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。 
状态：任务状态，退出代码，退出信号等。 
优先级：相对于其他进程的优先级。 
程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址。 
内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针。 
上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据。 
I/O状态信息：包括显示的I/O请求，分配给进程的I/O设备和正在被进程使用的文件列表。 
记账信息：可能包括处理器时间总和，使用的时钟总数，时间限制，记账号等。

文件系统数据成员：

(1)
struct fs_struct *fs; 
(2) struct files_struct *files; 
(3) int link_count;

[cpp] view
plain copy

 





struct task_struct {  

volatile long state;  //说明了该进程是否可以执行,还是可中断等信息  

unsigned long flags;  //Flage 是进程号,在调用fork()时给出  

int sigpending;    //进程上是否有待处理的信号  

mm_segment_t addr_limit; //进程地址空间,区分内核进程与普通进程在内存存放的位置不同  

                        //0-0xBFFFFFFF for user-thead  

                        //0-0xFFFFFFFF for kernel-thread  

//调度标志,表示该进程是否需要重新调度,若非0,则当从内核态返回到用户态,会发生调度  

volatile long need_resched;  

int lock_depth;  //锁深度  

long nice;       //进程的基本时间片  

//进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分时进程:SCHED_OTHER  

unsigned long policy;  

struct mm_struct *mm; //进程内存管理信息  

int processor;  

//若进程不在任何CPU上运行, cpus_runnable 的值是0，否则是1 这个值在运行队列被锁时更新  

unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;  

struct list_head run_list; //指向运行队列的指针  

unsigned long sleep_time;  //进程的睡眠时间  

//用于将系统中所有的进程连成一个双向循环链表, 其根是init_task  

struct task_struct *next_task, *prev_task;  

struct mm_struct *active_mm;  

struct list_head local_pages;       //指向本地页面        

unsigned int allocation_order, nr_local_pages;  

struct linux_binfmt *binfmt;  //进程所运行的可执行文件的格式  

int exit_code, exit_signal;  

int pdeath_signal;     //父进程终止时向子进程发送的信号  

unsigned long personality;  

//Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序  

int did_exec:1;   

pid_t pid;    //进程标识符,用来代表一个进程  

pid_t pgrp;   //进程组标识,表示进程所属的进程组  

pid_t tty_old_pgrp;  //进程控制终端所在的组标识  

pid_t session;  //进程的会话标识  

pid_t tgid;  

int leader;     //表示进程是否为会话主管  

struct task_struct *p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;  

struct list_head thread_group;   //线程链表  

struct task_struct *pidhash_next; //用于将进程链入HASH表  

struct task_struct **pidhash_pprev;  

wait_queue_head_t wait_chldexit;  //供wait4()使用  

struct completion *vfork_done;  //供vfork() 使用  

unsigned long rt_priority; //实时优先级，用它计算实时进程调度时的weight值  

  

//it_real_value，it_real_incr用于REAL定时器，单位为jiffies, 系统根据it_real_value  

//设置定时器的第一个终止时间. 在定时器到期时，向进程发送SIGALRM信号，同时根据  

//it_real_incr重置终止时间，it_prof_value，it_prof_incr用于Profile定时器，单位为jiffies。  

//当进程运行时，不管在何种状态下，每个tick都使it_prof_value值减一，当减到0时，向进程发送  

//信号SIGPROF，并根据it_prof_incr重置时间.  

//it_virt_value，it_virt_value用于Virtual定时器，单位为jiffies。当进程运行时，不管在何种  

//状态下，每个tick都使it_virt_value值减一当减到0时，向进程发送信号SIGVTALRM，根据  

//it_virt_incr重置初值。  

unsigned long it_real_value, it_prof_value, it_virt_value;  

unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_value;  

struct timer_list real_timer;   //指向实时定时器的指针  

struct tms times;      //记录进程消耗的时间  

unsigned long start_time;  //进程创建的时间  

//记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间  

long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS];   

//内存缺页和交换信息:  

//min_flt, maj_flt累计进程的次缺页数（Copy on　Write页和匿名页）和主缺页数（从映射文件或交换  

//设备读入的页面数）； nswap记录进程累计换出的页面数，即写到交换设备上的页面数。  

//cmin_flt, cmaj_flt, cnswap记录本进程为祖先的所有子孙进程的累计次缺页数，主缺页数和换出页面数。  

//在父进程回收终止的子进程时，父进程会将子进程的这些信息累计到自己结构的这些域中  

unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;  

int swappable:1; //表示进程的虚拟地址空间是否允许换出  

//进程认证信息  

//uid,gid为运行该进程的用户的用户标识符和组标识符，通常是进程创建者的uid，gid  

//euid，egid为有效uid,gid  

//fsuid，fsgid为文件系统uid,gid，这两个ID号通常与有效uid,gid相等，在检查对于文件  

//系统的访问权限时使用他们。  

//suid，sgid为备份uid,gid  

uid_t uid,euid,suid,fsuid;  

gid_t gid,egid,sgid,fsgid;  

int ngroups; //记录进程在多少个用户组中  

gid_t groups[NGROUPS]; //记录进程所在的组  

//进程的权能，分别是有效位集合，继承位集合，允许位集合  

kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;  

int keep_capabilities:1;  

struct user_struct *user;  

struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];  //与进程相关的资源限制信息  

unsigned short used_math;   //是否使用FPU  

char comm[16];   //进程正在运行的可执行文件名  

 //文件系统信息  

int link_count, total_link_count;  

//NULL if no tty 进程所在的控制终端，如果不需要控制终端，则该指针为空  

struct tty_struct *tty;  

unsigned int locks;  

//进程间通信信息  

struct sem_undo *semundo;  //进程在信号灯上的所有undo操作  

struct sem_queue *semsleeping; //当进程因为信号灯操作而挂起时，他在该队列中记录等待的操作  

//进程的CPU状态，切换时，要保存到停止进程的task_struct中  

struct thread_struct thread;  

  //文件系统信息  

struct fs_struct *fs;  

  //打开文件信息  

struct files_struct *files;  

  //信号处理函数  

spinlock_t sigmask_lock;  

struct signal_struct *sig; //信号处理函数  

sigset_t blocked;  //进程当前要阻塞的信号，每个信号对应一位  

struct sigpending pending;  //进程上是否有待处理的信号  

unsigned long sas_ss_sp;  

size_t sas_ss_size;  

int (*notifier)(void *priv);  

void *notifier_data;  

sigset_t *notifier_mask;  

u32 parent_exec_id;  

u32 self_exec_id;  

  

spinlock_t alloc_lock;  

void *journal_info;  

};