电路设计

Linux中进程控制块（PCB）的task_struct结构描述

2019-07-14 08:24发布

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进程描述：         在linux中，广义上，所有的进程信息被存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。task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM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，task_struct包含了许多内容：
       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。       上下文环境：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，使用的时钟总和，时间限制，记账号等。        保存在进程信息的数据结构叫做task_struct,并且可以在include/linux/sched.h里找到它。所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。
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; // flags 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        int link_count, total_link_ count;  //文件系统信息           //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;        struct fs_struct *fs;           //文件系统信息        struct files_struct *files;    //打开文件信息        spinlock_t sigmask_lock;   //信号处理函数        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;   };  





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