Linux中内核控制块task_struck

     广义上，所有的进程信息被放在⼀一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

上下⽂文数据：进程执⾏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。

进程标识符：

进程id （PID）

父进程id（PPID）

task_struct的定义:

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;

};