Linux 进程PCB的描述(task_struct)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux 进程PCB的描述(task_struct)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
task_struct是进程描述符。操作系统通过task_struct感知进程的存在。
在linux中每一个进程都由task_struct 数据结构来定义.task_struct就是我们通常所说的PCB。 ta是对进程控制的唯一手段也是最有效的手段. 当我们调用fork() 时,系统会为我们产生一个task_struct结构。然后从父进程,那里继承一些数据, 并把新的进程插入到进程树中,以待进行进程管理。因此了解task_struct的结构对于我们理解任务调度(在linux 中任务和进程是同一概念)的关键。
1、进程状态 ,将纪录进程在等待,运行,或死锁
2、调度信息, 由哪个调度函数调度,怎样调度等
3、进程的通讯状况
4、因为要插入进程树,必须有联系父子兄弟的指针, 当然是task_struct型
5、时间信息, 比如计算好执行的时间, 以便cpu 分配
6、标号 ,决定改进程归属
7、可以读写打开的一些文件信息
8、 进程上下文和内核上下文
9、处理器上下文
10、内存信息
因为每一个PCB都是这样的, 只有这些结构, 才能满足一个进程的所有要求。打开/include/linux/sched.h可以找到task_struct 的定义
struct task_struct
volatile long state;
unsigned long flags;
intsigpending;
mm_segment_taddr_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
//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
volatilelong need_resched;
int lock_depth;
longnice;
//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;
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 longsleep_time;
//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_headlocal_pages;
unsigned int allocation_order, nr_local_pages;
struct linux_binfmt *binfmt;
int exit_code, exit_signal;
intpdeath_signal;
unsigned longpersonality;
//Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序
intdid_exec:1;
pid_tpid;
pid_tpgrp;
pid_t tty_old_pgrp;
pid_tsession;
pid_t tgid;
intleader;
struct task_struct*p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;
struct list_head thread_group;
struct task_struct*pidhash_next;
struct task_struct**pidhash_pprev;
wait_queue_head_t wait_chldexit;
struct completion*vfork_done;
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_listreal_timer;
struct tmstimes;
unsigned longstart_time;
//记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间
longper_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(Copyon 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
unsignedlong 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_tcap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;
int keep_capabilities:1;
struct user_struct *user;
struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];
unsigned shortused_math;
charcomm[16];
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;
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
structthread_struct thread;
struct fs_struct *fs;
struct files_struct *files;
spinlock_t sigmask_lock;
struct signal_struct *sig; //信号处理函数
sigset_t blocked;
struct sigpendingpending;
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;
;
以上是关于Linux 进程PCB的描述(task_struct)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
[OS-Linux]详解Linux的进程1(进程概念PCB进程创建,进程状态,僵尸进程,孤儿进程)
[OS-Linux]详解Linux的进程1(进程概念PCB进程创建,进程状态,僵尸进程,孤儿进程)