進程控制塊的task_struct結構

》進程控制塊

      在linux中進程信息存放在叫做進程控制塊的數據結構中，每個進程在內核中都有⼀個進程控制塊(PCB)來維護進程相關的信息,Linux內核的 進程控制塊是task_struct結構體。在Linux中，這個結構叫做task_struct。
      task_struct是Linux內核的一種數據結構，它會被裝載到RAM⾥並且包含著進程的信息。
每個進程都把它的信息放在 task_struct 這個數據結構⾥， task_struct 包含了這些內容：

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標⽰符 ： 描述本進程的唯⼀標⽰符，⽤來區別其他進程。
狀態 ： 任務狀態，退出代碼，退出信號等。
優先級 ： 相對於其他進程的優先級。
程序計數器： 程序中即將被執⾏的下⼀條指令的地址。
內存指針： 包括程序代碼和進程相關數據的指針，還有和其他進程共享的內存塊的指針
上下⽂數據： 進程執⾏時處理器的寄存器中的數據。
I／O狀態信息：包括顯⽰的I/O請求,分配給進程的I／O設備和被進程使⽤的⽂件列表。
記賬信息： 可能包括處理器時間總和，使⽤的時鐘數總和，時間限制，記賬號等。

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保存進程信息的數據結構叫做 task_struct，並且可以在 include/linux/sched.h ⾥找到它。
所有運⾏在系統⾥的

     在task_struct中存放的信息是非常多的，下面是整個結構體的內容，可以進行了解了解：

Linux中task_struct結構如下：

struct task_struct 
{
 volatile long state;    //說明了該進程是否可以執行,還是可中斷等信息
 unsigned long flags;   //Flage 是進程號,在調用fork()時給出
 int sigpending;        //進程上是否有待處理的信號

 mm_segment_t addr_limit;  //進程地址空間,區分內核進程與普通進程在內存存放的位置不同  //0-0xBFFFFFFF for user-thead    //0-0xFFFFFFFF for kernel-thread
                 
 //調度標志,表示該進程是否需要重新調度,若非0,則當從內核態返回到用戶態,會發生調度
 volatile long need_resched;
 int lock_depth;    //鎖深度
 long nice;       //進程的基本時間片

 //進程的調度策略,有三種,實時進程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分時進程:SCHED_OTHER
 unsigned long policy;
 struct mm_struct *mm;    //進程內存管理信息
 
 int processor;
 //若進程不在任何CPU上運行, cpus_runnable 的值是0，否則是1 這個值在運行隊列被鎖時更新
 unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;
 struct list_head run_list;   //指向運行隊列的指針
 unsigned long sleep_time;   //進程的睡眠時間

 //用於將系統中所有的進程連成一個雙向循環鏈表, 其根是init_task
 struct task_struct *next_task, *prev_task;
 struct mm_struct *active_mm;
 struct list_head local_pages;      //指向本地頁面     
 unsigned int allocation_order, nr_local_pages;
 struct linux_binfmt *binfmt;      //進程所運行的可執行文件的格式
 int exit_code, exit_signal;
 int pdeath_signal;           //父進程終止時向子進程發送的信號
 unsigned long personality;
 //Linux可以運行由其他UNIX操作系統生成的符合iBCS2標准的程序
 int did_exec:1; 
 pid_t pid;          //進程標識符,用來代表一個進程
 pid_t pgrp;        //進程組標識,表示進程所屬的進程組
 pid_t tty_old_pgrp;      //進程控制終端所在的組標識
 pid_t session;             //進程的會話標識
 pid_t tgid;
 int leader;    //表示進程是否為會話主管
 struct task_struct *p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;
 struct list_head thread_group;          //線程鏈表
 struct task_struct *pidhash_next;    //用於將進程鏈入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;       //實時優先級，用它計算實時進程調度時的weight值

 //it_real_value，it_real_incr用於REAL定時器，單位為jiffies, 系統根據it_real_value

 //設置定時器的第一個終止時間. 在定時器到期時，向進程發送SIGALRM信號，同時根據

 //it_real_incr重置終止時間，it_prof_value，it_prof_incr用於Profile定時器，單位為jiffies。

 //當進程運行時，不管在何種狀態下，每個tick都使it_prof_value值減一，當減到0時，向進程發送

 //信號SIGPROF，並根據it_prof_incr重置時間.
 //it_virt_value，it_virt_value用於Virtual定時器，單位為jiffies。當進程運行時，不管在何種

 //狀態下，每個tick都使it_virt_value值減一當減到0時，向進程發送信號SIGVTALRM，根據

 //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;        //指向實時定時器的指針
 struct tms times;                      //記錄進程消耗的時間
 unsigned long start_time;          //進程創建的時間

 //記錄進程在每個CPU上所消耗的用戶態時間和核心態時間
 long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS]; 

 //內存缺頁和交換信息:

 //min_flt, maj_flt累計進程的次缺頁數（Copy on　Write頁和匿名頁）和主缺頁數（從映射文件或交換

 //設備讀入的頁面數）； nswap記錄進程累計換出的頁面數，即寫到交換設備上的頁面數。
 //cmin_flt, cmaj_flt, cnswap記錄本進程為祖先的所有子孫進程的累計次缺頁數，主缺頁數和換出頁面數。

 //在父進程回收終止的子進程時，父進程會將子進程的這些信息累計到自己結構的這些域中
 unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;
 int swappable:1; //表示進程的虛擬地址空間是否允許換出
 //進程認證信息
 //uid,gid為運行該進程的用戶的用戶標識符和組標識符，通常是進程創建者的uid，gid

 //euid，egid為有效uid,gid
 //fsuid，fsgid為文件系統uid,gid，這兩個ID號通常與有效uid,gid相等，在檢查對於文件

 //系統的訪問權限時使用他們。
 //suid，sgid為備份uid,gid
 uid_t uid,euid,suid,fsuid;
 gid_t gid,egid,sgid,fsgid;
 int ngroups;                  //記錄進程在多少個用戶組中
 gid_t groups[NGROUPS];      //記錄進程所在的組

 //進程的權能，分別是有效位集合，繼承位集合，允許位集合
 kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;

 int keep_capabilities:1;
 struct user_struct *user;
 struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];    //與進程相關的資源限制信息
 unsigned short used_math;         //是否使用FPU
 char comm[16];                      //進程正在運行的可執行文件名
 int link_count, total_link_ count;  //文件系統信息

 //NULL if no tty 進程所在的控制終端，如果不需要控制終端，則該指針為空
 struct tty_struct *tty;
 unsigned int locks;
 //進程間通信信息
 struct sem_undo *semundo;       //進程在信號燈上的所有undo操作
 struct sem_queue *semsleeping;   //當進程因為信號燈操作而掛起時，他在該隊列中記錄等待的操作
 //進程的CPU狀態，切換時，要保存到停止進程的task_struct中
 struct thread_struct thread;
 struct fs_struct *fs;           //文件系統信息
 struct files_struct *files;    //打開文件信息
 spinlock_t sigmask_lock;   //信號處理函數
 struct signal_struct *sig;   //信號處理函數
 sigset_t blocked;                //進程當前要阻塞的信號，每個信號對應一位
 struct sigpending pending;      //進程上是否有待處理的信號
 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;
 };