Linux进程描述符：task_struct结构体

进程是什么？

如果有人问你，进程是什么，你该如何回答呢？

正在执行的程序；程序的执行实例；能分配处理器并由处理器执行的实体。

进程是处于执行期的程序以及它所管理的资源（如打开的文件、挂起的信号、进程状态、地址空间等等）的总称。注意，程序并不是进程，实际上两个或多个进程不仅有可能执行同一程序，而且还有可能共享地址空间等资源。

那么进程和程序的区别是什么呢？

1、进程在内存上，程序在硬盘上
2、进程比程序多了很多描述信息，其中最重要的是PCB
3、进程是动态的，进程状态可以改变；程序是静态的，处于存储状态

Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程，这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中。

那么接下来我们就来认识一下task_struct结构体的成员吧：

1、进程状态：

volatile long state;    int exit_state;

state成员的可能取值如下：

#define TASK_RUNNING        0#define TASK_INTERRUPTIBLE  1#define TASK_UNINTERRUPTIBLE    2#define __TASK_STOPPED      4#define __TASK_TRACED       8/* in tsk->exit_state */#define EXIT_ZOMBIE     16#define EXIT_DEAD       32/* in tsk->state again */#define TASK_DEAD       64#define TASK_WAKEKILL       128#define TASK_WAKING     256

    TASK_RUNNING  //表示进程要么正在执行，要么正要准备执行。    TASK_INTERRUPTIBLE  //表示进程被阻塞（睡眠），直到某个条件变为真。条件一旦达成，进程的状态就被设置为TASK_RUNNING。    TASK_UNINTERRUPTIBLE  //与TASK_INTERRUPTIBLE类似，除了不能通过接受一个信号来唤醒以外。    __TASK_STOPPED  //表示进程被停止执行。    __TASK_TRACED  //表示进程被debugger等进程监视。    EXIT_ZOMBIE  //表示进程的执行被终止，但是其父进程还没有使用wait()等系统调用来获知它的终止信息。    EXIT_DEAD  //表示进程的最终状态。

2、进程标识符（PID）

    pid_t pid;    pid_t tgid;

Unix系统通过pid来标识进程，linux把不同的pid与系统中每个进程或轻量级线程关联，而unix程序员希望同一组线程具有共同的pid，遵照这个标准linux引入线程组的概念。一个线程组所有线程与领头线程具有相同的pid，存入tgid字段，getpid()返回当前进程的tgid值而不是pid的值。

3、进程内核栈

void *stack; 

进程通过alloc_thread_info函数分配它的内核栈，通过free_thread_info函数释放所分配的内核栈。

4、进程标记

unsigned int flags; /* per process flags, defined below */  

反应进程状态的信息，但不是运行状态，用于内核识别进程当前的状态，以备下一步操作

5、进程调度

int prio, static_prio, normal_prio;unsigned int rt_priority;

static_prio ：用于保存静态优先级，可以通过nice系统调用来进行修改
rt_priority： 用于保存实时优先级
normal_prio ：的值取决于静态优先级和调度策略
prio： 用于保存动态优先级

6、信号处理

/* signal handlers */struct signal_struct *signal;struct sighand_struct *sighand;1583 sigset_t blocked, real_blocked;sigset_t saved_sigmask; /* restored if set_restore_sigmask() was used */struct sigpending pending;1587 unsigned long sas_ss_sp;size_t sas_ss_size;

signal  //指向进程的信号描述符sighand //指向进程的信号处理程序描述符blocked //表示被阻塞信号的掩码，real_blocked表示临时掩码pending //存放私有挂起信号的数据结构sas_ss_sp   //是信号处理程序备用堆栈的地址，sas_ss_size表示堆栈的大小

tast_struct结构体 翻译：

　　long state //任务的运行状态（-1 不可运行，0 可运行(就绪)，>0 已停止）。　　long counter// 任务运行时间计数(递减)（滴答数），运行时间片。　　long priority //运行优先数。任务开始运行时counter = priority，越大运行越长。　　long signal //信号。是位图，每个比特位代表一种信号，信号值=位偏移值+1。　　struct sigaction sigaction[32]// 信号执行属性结构，对应信号将要执行的操作和标志信息。　　long blocked //进程信号屏蔽码（对应信号位图）。　　int exit_code //任务执行停止的退出码，其父进程会取。　　unsigned long start_code //代码段地址。　　unsigned long end_code //代码长度（字节数）。　　unsigned long end_data //代码长度 + 数据长度（字节数）。　　unsigned long brk //总长度（字节数）。　　unsigned long start_stack //堆栈段地址。　　long pid //进程标识号(进程号)。　　long father //父进程号。　　long pgrp// 父进程组号。　　long session //会话号。　　long leader //会话首领。　　unsigned short uid //用户标识号（用户id）。　　unsigned short euid //有效用户id。　　unsigned short suid// 保存的用户id。　　unsigned short gid //组标识号（组id）。　　unsigned short egid //有效组id。　　unsigned short sgid //保存的组id。　　long alarm //报警定时值（滴答数）。　　long utime //用户态运行时间（滴答数）。　　long stime //系统态运行时间（滴答数）。　　long cutime //子进程用户态运行时间。　　long cstime// 子进程系统态运行时间。　　long start_time //进程开始运行时刻。　　unsigned short used_math //标志：是否使用了协处理器。　　int tty //进程使用tty 的子设备号。-1 表示没有使用。　　unsigned short umask //文件创建属性屏蔽位。　　struct m_inode * pwd //当前工作目录i 节点结构。　　struct m_inode * root //根目录i 节点结构。　　struct m_inode * executable //执行文件i 节点结构。　　unsigned long close_on_exec //执行时关闭文件句柄位图标志。（参见include/fcntl.h）　　struct file * filp[NR_OPEN] //进程使用的文件表结构。　　struct desc_struct ldt[3] //本任务的局部表描述符。0-空，1-代码段cs，2-数据和堆栈段ds&ss。　　struct tss_struct tss //本进程的任务状态段信息结构

本文参考文章：
http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51383272
http://www.educity.cn/linux/518072.html