Linux中的进程描述符

一、进程和PCB

进程是一个正在执行的程序。 

进程是程序的一个实例。 
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。

二、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。

三、task_struct分类

1. 调度数据成员 
   (1) volatile long states; 
   (2) unsigned long flags; 
   (3) long priority; 
   (4) unsigned long rt_priority; 
   (5) long counter; 
   (6) unsigned long policy;
2. 信号处理 
   (1) unsigned long signal; 
   (2) unsigned long blocked; 
   (3) struct signal_struct *sig;

3. 进程队列指针 
   (1) struct task_struct *next_task，*prev_task; 
   (2) struct task_struct *next_run，*prev_run; 
   (3) struct task_struct *p_opptr，*p_pptr;和struct task_struct *p_cptr，*p_ysptr，*p_osptr;

4. 进程标识 
   (1) unsigned short uid，gid; 
   (2) int groups[NGROUPS]; 
   (3) unsigned short euid，egid; 
   (4) unsigned short fsuid，fsgid; 
   (5) unsigned short suid，sgid; 
   (6) int pid，pgrp，session; 
   (7) int leader;

5. 时间数据成员 
   (1) unsigned long timeout; 
   (2) unsigned long it_real_value，it_real_iner; 
   (3) struct timer_list real_timer; 
   (4) unsigned long it_virt_value，it_virt_incr; 
   (5) unsigned long it_prof_value，it_prof_incr; 
   (6) long utime，stime，cutime，cstime，start_time;

6. 信号量数据成员 
   (1) struct sem_undo *semundo; 
   (2) struct sem_queue *semsleeping;

7. 进程上下文环境 
   (1) struct desc_struct *ldt; 
   (2) struct thread_struct tss; 
   (3) unsigned long saved_kernel_stack; 
   (4) unsigned long kernel_stack_page;

8. 文件系统数据成员 
   (1) struct fs_struct *fs; 
   (2) struct files_struct *files; 
   (3) int link_count;

9. 内存数据成员 
   (1) struct mm_struct *mm;

10. 页面管理 
    (1) int swappable:1; 
    (2) unsigned long swap_address; 
    (3) unsigned long min_flt，maj_flt; 
    (4) unsigned long nswap; 
    (5) unsigned long cmin_flt，cmaj_flt，cnswap; 
    (6) unsigned long old_maj_flt，dec_flt; 
    (7) unsigned long swap_cnt;

11. 支持对称多处理器方式(SMP)时的数据成员 
    (1) int processor; 
    (2) int last_processor; 
    (3) int lock_depth;

12. 其它数据成员 
    (1) unsigned short used_math; 
    (2) char comm[16]; 
    (3) struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS]; 
    (4) int errno; 
    (5) long debugreg[8]; 
    (6) struct exec_domain *exec_domain; 
    (7) unsigned long personality; 
    (8) struct linux_binfmt *binfmt; 
    (9) int exit_code，exit_signal; 
    (10) int dumpable:1; 
    (11) int did_exec:1; 
    (12) int tty_old_pgrp; 
    (13) struct tty_struct *tty; 
    (14) struct wait_queue *wait_chldexit;

13. 进程队列的全局变量 
    (1) current; 
    (2) struct task_struct init_task; 
    (3) struct task_struct *task[NR_TASKS]; 
    (4) unsigned long volatile jiffies; 
    (5) int need_resched; 
    (6) unsigned long intr_count;

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