Linux进程控制块（Processing Control Block）

进程
在广义上，所有的进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性
的集合。
进程控制块
每个进程在内核中都有一个进程控制块(PCB)来维护进程相关的信息,Linux内核的
进程控制块是task_struct结构体。现在我们全面了解⼀一下其中都有哪些信息。
在Linux中，这个结构叫做task_struct。
task_struct
task_struct是Linux内核的⼀一种数据结构，它会被装载到RAM⾥里并且包含着进程的信息。
每个进程都把它的信息放在 task_struct 这个数据结构⾥里，task_struct 包含了这些内容：
标示示符 ： 描述本进程的唯⼀一标⽰示符，⽤用来区别其他进程。
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：包括显⽰示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使⽤用的⽂文件列表。
记账信息：可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
保存进程信息的数据结构叫做 task_struct，并且可以在 include/linux/sched.h ⾥里找到它。
所有运⾏行在系统⾥里的进程都以 task_struct 链表的形式存在内核⾥里。
进程的信息可以通过 /proc 系统⽂文件夹查看。要获取PID为400的进程信息，你需要查看 /
proc/400 这个⽂文件夹。大i多数进程信息同样可以使⽤用top和ps这些⽤用户级⼯工具来获取。

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intsigpending;   //进程上是否有待处理的信号mm_segment_taddr_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 foruser-thead                       //0-0xFFFFFFFF forkernel-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volatilelong need_resched;int lock_depth;  //锁深度longnice;       //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_OTHERunsigned 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 longsleep_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_taskstruct task_struct *next_task, *prev_task;struct mm_struct *active_mm;struct list_headlocal_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;intpdeath_signal;    //父进程终止是向子进程发送的信号unsigned longpersonality;//Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序intdid_exec:1; pid_tpid;    //进程标识符,用来代表一个进程pid_tpgrp;   //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_tsession;  //进程的会话标识pid_t tgid;intleader;     //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_listreal_timer;   //指向实时定时器的指针struct tmstimes;     //记录进程消耗的时间unsigned longstart_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longper_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（Copyon　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unsignedlong 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,giduid_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_tcap_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 shortused_math;   //是否使用FPUcharcomm[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structthread_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 sigpendingpending;  //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;};