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。

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linux-2.6.38.8/include/linux/sched.h文件中。

本文将尽力就task_struct结构体所有成员的用法进行简要说明。

1、进程状态

[cpp]  view plain copy
  1. volatile long state;
  2. int exit_state;

state成员的可能取值如下：

[cpp]  view plain copy
  1. #define TASK_RUNNING        0
  2. #define TASK_INTERRUPTIBLE  1
  3. #define TASK_UNINTERRUPTIBLE    2
  4. #define __TASK_STOPPED      4
  5. #define __TASK_TRACED       8
  6. /* in tsk->exit_state */
  7. #define EXIT_ZOMBIE     16
  8. #define EXIT_DEAD       32
  9. /* in tsk->state again */
  10. #define TASK_DEAD       64
  11. #define TASK_WAKEKILL       128
  12. #define TASK_WAKING     256

系统中的每个进程都必然处于以上所列进程状态中的一种。

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的意义与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。

EXIT_ZOMBIE和EXIT_DEAD也可以存放在exit_state成员中。进程状态的切换过程和原因大致如下图（图片来自《Linux Kernel Development》）：

2、进程标识符（PID）

[cpp]  view plain copy
  1. pid_t pid;
  2. pid_t tgid;

在CONFIG_BASE_SMALL配置为0的情况下，PID的取值范围是0到32767，即系统中的进程数最大为32768个。

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/threads.h */
  2. #define PID_MAX_DEFAULT (CONFIG_BASE_SMALL ? 0x1000 : 0x8000)

在Linux系统中，一个线程组中的所有线程使用和该线程组的领头线程（该组中的第一个轻量级进程）相同的PID，并被存放在tgid成员中。只有线程组的领头线程的pid成员才会被设置为与tgid相同的值。注意，getpid()系统调用返回的是当前进程的tgid值而不是pid值。

3、进程内核栈

[cpp]  view plain copy
  1. 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。

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/kernel/fork.c */
  2. static inline struct thread_info *alloc_thread_info(struct task_struct *tsk)
  3. {
  4. #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
  5. gfp_t mask = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO;
  6. #else
  7. gfp_t mask = GFP_KERNEL;
  8. #endif
  9. return (struct thread_info *)__get_free_pages(mask, THREAD_SIZE_ORDER);
  10. }
  11. static inline void free_thread_info(struct thread_info *ti)
  12. {
  13. free_pages((unsigned long)ti, THREAD_SIZE_ORDER);
  14. }

其中，THREAD_SIZE_ORDER宏在linux-2.6.38.8/arch/arm/include/asm/thread_info.h文件中被定义为1，也就是说alloc_thread_info函数通过调用__get_free_pages函数分配2个页的内存（它的首地址是8192字节对齐的）。

Linux内核通过thread_union联合体来表示进程的内核栈，其中THREAD_SIZE宏的大小为8192。

[cpp]  view plain copy
  1. union thread_union {
  2. struct thread_info thread_info;
  3. unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
  4. };

当进程从用户态切换到内核态时，进程的内核栈总是空的，所以ARM的sp寄存器指向这个栈的顶端。因此，内核能够轻易地通过sp寄存器获得当前正在CPU上运行的进程。

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/arch/arm/include/asm/current.h */
  2. static inline struct task_struct *get_current(void)
  3. {
  4. return current_thread_info()->task;
  5. }
  6. #define current (get_current())
  7. /* linux-2.6.38.8/arch/arm/include/asm/thread_info.h */
  8. static inline struct thread_info *current_thread_info(void)
  9. {
  10. register unsigned long sp asm ("sp");
  11. return (struct thread_info *)(sp & ~(THREAD_SIZE - 1));
  12. }

进程内核栈与进程描述符的关系如下图：

4、标记

[cpp]  view plain copy
  1. unsigned int flags; /* per process flags, defined below */

flags成员的可能取值如下：

[cpp]  view plain copy
  1. #define PF_KSOFTIRQD    0x00000001  /* I am ksoftirqd */
  2. #define PF_STARTING 0x00000002  /* being created */
  3. #define PF_EXITING  0x00000004  /* getting shut down */
  4. #define PF_EXITPIDONE   0x00000008  /* pi exit done on shut down */
  5. #define PF_VCPU     0x00000010  /* I'm a virtual CPU */
  6. #define PF_WQ_WORKER    0x00000020  /* I'm a workqueue worker */
  7. #define PF_FORKNOEXEC   0x00000040  /* forked but didn't exec */
  8. #define PF_MCE_PROCESS  0x00000080      /* process policy on mce errors */
  9. #define PF_SUPERPRIV    0x00000100  /* used super-user privileges */
  10. #define PF_DUMPCORE 0x00000200  /* dumped core */
  11. #define PF_SIGNALED 0x00000400  /* killed by a signal */
  12. #define PF_MEMALLOC 0x00000800  /* Allocating memory */
  13. #define PF_USED_MATH    0x00002000  /* if unset the fpu must be initialized before use */
  14. #define PF_FREEZING 0x00004000  /* freeze in progress. do not account to load */
  15. #define PF_NOFREEZE 0x00008000  /* this thread should not be frozen */
  16. #define PF_FROZEN   0x00010000  /* frozen for system suspend */
  17. #define PF_FSTRANS  0x00020000  /* inside a filesystem transaction */
  18. #define PF_KSWAPD   0x00040000  /* I am kswapd */
  19. #define PF_OOM_ORIGIN   0x00080000  /* Allocating much memory to others */
  20. #define PF_LESS_THROTTLE 0x00100000 /* Throttle me less: I clean memory */
  21. #define PF_KTHREAD  0x00200000  /* I am a kernel thread */
  22. #define PF_RANDOMIZE    0x00400000  /* randomize virtual address space */
  23. #define PF_SWAPWRITE    0x00800000  /* Allowed to write to swap */
  24. #define PF_SPREAD_PAGE  0x01000000  /* Spread page cache over cpuset */
  25. #define PF_SPREAD_SLAB  0x02000000  /* Spread some slab caches over cpuset */
  26. #define PF_THREAD_BOUND 0x04000000  /* Thread bound to specific cpu */
  27. #define PF_MCE_EARLY    0x08000000      /* Early kill for mce process policy */
  28. #define PF_MEMPOLICY    0x10000000  /* Non-default NUMA mempolicy */
  29. #define PF_MUTEX_TESTER 0x20000000  /* Thread belongs to the rt mutex tester */
  30. #define PF_FREEZER_SKIP 0x40000000  /* Freezer should not count it as freezable */
  31. #define PF_FREEZER_NOSIG 0x80000000 /* Freezer won't send signals to it */

5、表示进程亲属关系的成员

[cpp]  view plain copy
  1. struct task_struct *real_parent; /* real parent process */
  2. struct task_struct *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */
  3. struct list_head children;  /* list of my children */
  4. struct list_head sibling;   /* linkage in my parent's children list */
  5. struct task_struct *group_leader;   /* threadgroup leader */

在Linux系统中，所有进程之间都有着直接或间接地联系，每个进程都有其父进程，也可能有零个或多个子进程。拥有同一父进程的所有进程具有兄弟关系。

real_parent指向其父进程，如果创建它的父进程不再存在，则指向PID为1的init进程。

parent指向其父进程，当它终止时，必须向它的父进程发送信号。它的值通常与real_parent相同。

children表示链表的头部，链表中的所有元素都是它的子进程。

sibling用于把当前进程插入到兄弟链表中。

group_leader指向其所在进程组的领头进程。

6、ptrace系统调用

[cpp]  view plain copy
  1. unsigned int ptrace;
  2. struct list_head ptraced;
  3. struct list_head ptrace_entry;
  4. unsigned long ptrace_message;
  5. siginfo_t *last_siginfo; /* For ptrace use.  */
  6. ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINT
  7. atomic_t ptrace_bp_refcnt;
  8. endif

成员ptrace被设置为0时表示不需要被跟踪，它的可能取值如下：

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/ptrace.h */
  2. #define PT_PTRACED  0x00000001
  3. #define PT_DTRACE   0x00000002  /* delayed trace (used on m68k, i386) */
  4. #define PT_TRACESYSGOOD 0x00000004
  5. #define PT_PTRACE_CAP   0x00000008  /* ptracer can follow suid-exec */
  6. #define PT_TRACE_FORK   0x00000010
  7. #define PT_TRACE_VFORK  0x00000020
  8. #define PT_TRACE_CLONE  0x00000040
  9. #define PT_TRACE_EXEC   0x00000080
  10. #define PT_TRACE_VFORK_DONE 0x00000100
  11. #define PT_TRACE_EXIT   0x00000200

7、Performance Event

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
  2. struct perf_event_context *perf_event_ctxp[perf_nr_task_contexts];
  3. struct mutex perf_event_mutex;
  4. struct list_head perf_event_list;
  5. #endif

Performance Event是一款随 Linux 内核代码一同发布和维护的性能诊断工具。这些成员用于帮助PerformanceEvent分析进程的性能问题。

关于Performance Event工具的介绍可参考文章http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf1/index.html?ca=drs-#major1和http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-perf2/index.html?ca=drs-#major1。

8、进程调度

[cpp]  view plain copy
  1. int prio, static_prio, normal_prio;
  2. unsigned int rt_priority;
  3. const struct sched_class *sched_class;
  4. struct sched_entity se;
  5. struct sched_rt_entity rt;
  6. unsigned int policy;
  7. cpumask_t cpus_allowed;

实时优先级范围是0到MAX_RT_PRIO-1（即99），而普通进程的静态优先级范围是从MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1（即100到139）。值越大静态优先级越低。

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/include/linux/sched.h */
  2. #define MAX_USER_RT_PRIO    100
  3. #define MAX_RT_PRIO     MAX_USER_RT_PRIO
  4. #define MAX_PRIO        (MAX_RT_PRIO + 40)
  5. #define DEFAULT_PRIO        (MAX_RT_PRIO + 20)

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。

policy表示进程的调度策略，目前主要有以下五种：

[cpp]  view plain copy
  1. #define SCHED_NORMAL        0
  2. #define SCHED_FIFO      1
  3. #define SCHED_RR        2
  4. #define SCHED_BATCH     3
  5. /* SCHED_ISO: reserved but not implemented yet */
  6. #define SCHED_IDLE      5

SCHED_NORMAL用于普通进程，通过CFS调度器实现。SCHED_BATCH用于非交互的处理器消耗型进程。SCHED_IDLE是在系统负载很低时使用。

SCHED_FIFO（先入先出调度算法）和SCHED_RR（轮流调度算法）都是实时调度策略。

sched_class结构体表示调度类，目前内核中有实现以下四种：

[cpp]  view plain copy
  1. /* linux-2.6.38.8/kernel/sched_fair.c */
  2. static const struct sched_class fair_sched_class;
  3. /* linux-2.6.38.8/kernel/sched_rt.c */
  4. static const struct sched_class rt_sched_class;
  5. /* linux-2.6.38.8/kernel/sched_idletask.c */
  6. static const struct sched_class idle_sched_class;
  7. /* linux-2.6.38.8/kernel/sched_stoptask.c */
  8. static const struct sched_class stop_sched_class;

se和rt都是调用实体，一个用于普通进程，一个用于实时进程，每个进程都有其中之一的实体。

cpus_allowed用于控制进程可以在哪里处理器上运行。

9、进程地址空间

[cpp]  view plain copy
  1. struct mm_struct *mm, *active_mm;
  2. #ifdef CONFIG_COMPAT_BRK
  3. unsigned brk_randomized:1;
  4. #endif
  5. #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)
  6. struct task_rss_stat    rss_stat;
  7. #endif

mm指向进程所拥有的内存描述符，而active_mm指向进程运行时所使用的内存描述符。对于普通进程而言，这两个指针变量的值相同。但是，内核线程不拥有任何内存描述符，所以它们的mm成员总是为NULL。当内核线程得以运行时，它的active_mm成员被初始化为前一个运行进程的active_mm值。

brk_randomized的用法在http://lkml.indiana.edu/hypermail/Linux/kernel/1104.1/00196.html上有介绍，用来确定对随机堆内存的探测。

rss_stat用来记录缓冲信息。

10、判断标志

[cpp]  view plain copy
  1. int exit_code, exit_signal;
  2. int pdeath_signal;  /*  The signal sent when the parent dies  */
  3. /* ??? */
  4. unsigned int personality;
  5. unsigned did_exec:1;
  6. unsigned in_execve:1;   /* Tell the LSMs that the process is doing an
  7. * execve */
  8. unsigned in_iowait:1;
  9. /* Revert to default priority/policy when forking */
  10. unsigned sched_reset_on_fork:1;

exit_code用于设置进程的终止代号，这个值要么是_exit()或exit_group()系统调用参数（正常终止），要么是由内核提供的一个错误代号（异常终止）。

exit_signal被置为-1时表示是某个线程组中的一员。只有当线程组的最后一个成员终止时，才会产生一个信号，以通知线程组的领头进程的父进程。

pdeath_signal用于判断父进程终止时发送信号。

personality用于处理不同的ABI，它的可能取值如下：

[cpp]  view plain copy
  1. enum {
  2. PER_LINUX =     0x0000,
  3. PER_LINUX_32BIT =   0x0000 | ADDR_LIMIT_32BIT,
  4. PER_LINUX_FDPIC =   0x0000 | FDPIC_FUNCPTRS,
  5. PER_SVR4 =      0x0001 | STICKY_TIMEOUTS | MMAP_PAGE_ZERO,
  6. PER_SVR3 =      0x0002 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,
  7. PER_SCOSVR3 =       0x0003 | STICKY_TIMEOUTS |
  8. WHOLE_SECONDS | SHORT_INODE,
  9. PER_OSR5 =      0x0003 | STICKY_TIMEOUTS | WHOLE_SECONDS,
  10. PER_WYSEV386 =      0x0004 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,
  11. PER_ISCR4 =     0x0005 | STICKY_TIMEOUTS,
  12. PER_BSD =       0x0006,
  13. PER_SUNOS =     0x0006 | STICKY_TIMEOUTS,
  14. PER_XENIX =     0x0007 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,
  15. PER_LINUX32 =       0x0008,
  16. PER_LINUX32_3GB =   0x0008 | ADDR_LIMIT_3GB,
  17. PER_IRIX32 =        0x0009 | STICKY_TIMEOUTS,/* IRIX5 32-bit */
  18. PER_IRIXN32 =       0x000a | STICKY_TIMEOUTS,/* IRIX6 new 32-bit */
  19. PER_IRIX64 =        0x000b | STICKY_TIMEOUTS,/* IRIX6 64-bit */
  20. PER_RISCOS =        0x000c,
  21. PER_SOLARIS =       0x000d | STICKY_TIMEOUTS,
  22. PER_UW7 =       0x000e | STICKY_TIMEOUTS | MMAP_PAGE_ZERO,
  23. PER_OSF4 =      0x000f,          /* OSF/1 v4 */
  24. PER_HPUX =      0x0010,
  25. PER_MASK =      0x00ff,
  26. };

did_exec用于记录进程代码是否被execve()函数所执行。

in_execve用于通知LSM是否被do_execve()函数所调用。详见补丁说明：http://lkml.indiana.edu/hypermail/linux/kernel/0901.1/00014.html。

in_iowait用于判断是否进行iowait计数。

sched_reset_on_fork用于判断是否恢复默认的优先级或调度策略。

11、时间

[cpp]  view plain copy
  1. cputime_t utime, stime, utimescaled, stimescaled;
  2. cputime_t gtime;
  3. #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
  4. cputime_t prev_utime, prev_stime;
  5. #endif
  6. unsigned long nvcsw, nivcsw; /* context switch counts */
  7. struct timespec start_time;         /* monotonic time */
  8. struct timespec real_start_time;    /* boot based time */
  9. struct task_cputime cputime_expires;
  10. struct list_head cpu_timers[3];
  11. #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
  12. /* hung task detection */
  13. unsigned long last_switch_count;
  14. #endif

utime/stime用于记录进程在用户态/内核态下所经过的节拍数（定时器）。prev_utime/prev_stime是先前的运行时间，请参考补丁说明http://lkml.indiana.edu/hypermail/linux/kernel/1003.3/02431.html。

utimescaled/stimescaled也是用于记录进程在用户态/内核态的运行时间，但它们以处理器的频率为刻度。

gtime是以节拍计数的虚拟机运行时间（guest time）。

nvcsw/nivcsw是自愿（voluntary）/非自愿（involuntary）上下文切换计数。last_switch_count是nvcsw和nivcsw的总和。

start_time和real_start_time都是进程创建时间，real_start_time还包含了进程睡眠时间，常用于/proc/pid/stat，补丁说明请参考http://lkml.indiana.edu/hypermail/linux/kernel/0705.0/2094.html。

cputime_expires用来统计进程或进程组被跟踪的处理器时间，其中的三个成员对应着cpu_timers[3]的三个链表。

12、信号处理

[cpp]  view plain copy
  1. /* signal handlers */
  2. struct signal_struct *signal;
  3. struct sighand_struct *sighand;
  4. sigset_t blocked, real_blocked;
  5. sigset_t saved_sigmask; /* restored if set_restore_sigmask() was used */
  6. struct sigpending pending;
  7. unsigned long sas_ss_sp;
  8. size_t sas_ss_size;
  9. int (*notifier)(void *priv);
  10. void *notifier_data;
  11. sigset_t *notifier_mask;

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。

设备驱动程序常用notifier指向的函数来阻塞进程的某些信号（notifier_mask是这些信号的位掩码），notifier_data指的是notifier所指向的函数可能使用的数据。

13、其他

（1）、用于保护资源分配或释放的自旋锁

[cpp]  view plain copy
  1. /* Protection of (de-)allocation: mm, files, fs, tty, keyrings, mems_allowed,
  2. * mempolicy */
  3. spinlock_t alloc_lock;

（2）、进程描述符使用计数，被置为2时，表示进程描述符正在被使用而且其相应的进程处于活动状态。

[cpp]  view plain copy
  1. atomic_t usage;

（3）、用于表示获取大内核锁的次数，如果进程未获得过锁，则置为-1。

[cpp]  view plain copy
  1. int lock_depth;     /* BKL lock depth */

（4）、在SMP上帮助实现无加锁的进程切换（unlocked context switches）

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_SMP
  2. #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
  3. int oncpu;
  4. #endif
  5. #endif

（5）、preempt_notifier结构体链表

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
  2. /* list of struct preempt_notifier: */
  3. struct hlist_head preempt_notifiers;
  4. #endif

（6）、FPU使用计数

[cpp]  view plain copy
  1. unsigned char fpu_counter;

（7）、blktrace是一个针对Linux内核中块设备I/O层的跟踪工具。

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
  2. unsigned int btrace_seq;
  3. #endif

（8）、RCU同步原语

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
  2. int rcu_read_lock_nesting;
  3. char rcu_read_unlock_special;
  4. struct list_head rcu_node_entry;
  5. #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
  6. #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
  7. struct rcu_node *rcu_blocked_node;
  8. #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
  9. #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
  10. struct rt_mutex *rcu_boost_mutex;
  11. #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */

（9）、用于调度器统计进程的运行信息

[cpp]  view plain copy
  1. #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
  2. struct sched_info sched_info;
  3. #endif

（10）、用于构建进程链表

[cpp]  view plain copy
  1. struct list_head tasks;

（11）、to limit pushing to one attempt

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_SMP
  2. struct plist_node pushable_tasks;
  3. #endif

补丁说明请参考：http://lkml.indiana.edu/hypermail/linux/kernel/0808.3/0503.html

（12）、防止内核堆栈溢出

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
  2. /* Canary value for the -fstack-protector gcc feature */
  3. unsigned long stack_canary;
  4. #endif

在GCC编译内核时，需要加上-fstack-protector选项。

（13）、PID散列表和链表

[cpp]  view plain copy
  1. /* PID/PID hash table linkage. */
  2. struct pid_link pids[PIDTYPE_MAX];
  3. struct list_head thread_group; //线程组中所有进程的链表

（14）、do_fork函数

[cpp]  view plain copy
  1. struct completion *vfork_done;      /* for vfork() */
  2. int __user *set_child_tid;      /* CLONE_CHILD_SETTID */
  3. int __user *clear_child_tid;        /* CLONE_CHILD_CLEARTID */

在执行do_fork()时，如果给定特别标志，则vfork_done会指向一个特殊地址。

如果copy_process函数的clone_flags参数的值被置为CLONE_CHILD_SETTID或CLONE_CHILD_CLEARTID，则会把child_tidptr参数的值分别复制到set_child_tid和clear_child_tid成员。这些标志说明必须改变子进程用户态地址空间的child_tidptr所指向的变量的值。

（15）、缺页统计

[cpp]  view plain copy
  1. /* mm fault and swap info: this can arguably be seen as either mm-specific or thread-specific */
  2. unsigned long min_flt, maj_flt;

（16）、进程权能

[cpp]  view plain copy
  1. const struct cred __rcu *real_cred; /* objective and real subjective task
  2. * credentials (COW) */
  3. const struct cred __rcu *cred;  /* effective (overridable) subjective task
  4. * credentials (COW) */
  5. struct cred *replacement_session_keyring; /* for KEYCTL_SESSION_TO_PARENT */

（17）、相应的程序名

[cpp]  view plain copy
  1. char comm[TASK_COMM_LEN];

（18）、文件

[cpp]  view plain copy
  1. /* file system info */
  2. int link_count, total_link_count;
  3. /* filesystem information */
  4. struct fs_struct *fs;
  5. /* open file information */
  6. struct files_struct *files;

fs用来表示进程与文件系统的联系，包括当前目录和根目录。

files表示进程当前打开的文件。

（19）、进程通信（SYSVIPC）

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_SYSVIPC
  2. /* ipc stuff */
  3. struct sysv_sem sysvsem;
  4. #endif

（20）、处理器特有数据

[cpp]  view plain copy
  1. /* CPU-specific state of this task */
  2. struct thread_struct thread;

（21）、命名空间

[cpp]  view plain copy
  1. /* namespaces */
  2. struct nsproxy *nsproxy;

（22）、进程审计

[cpp]  view plain copy
  1. struct audit_context *audit_context;
  2. #ifdef CONFIG_AUDITSYSCALL
  3. uid_t loginuid;
  4. unsigned int sessionid;
  5. #endif

（23）、secure computing

[cpp]  view plain copy
  1. seccomp_t seccomp;

（24）、用于copy_process函数使用CLONE_PARENT 标记时

[cpp]  view plain copy
  1. /* Thread group tracking */
  2. u32 parent_exec_id;
  3. u32 self_exec_id;

（25）、中断

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
  2. /* IRQ handler threads */
  3. struct irqaction *irqaction;
  4. #endif
  5. #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
  6. unsigned int irq_events;
  7. unsigned long hardirq_enable_ip;
  8. unsigned long hardirq_disable_ip;
  9. unsigned int hardirq_enable_event;
  10. unsigned int hardirq_disable_event;
  11. int hardirqs_enabled;
  12. int hardirq_context;
  13. unsigned long softirq_disable_ip;
  14. unsigned long softirq_enable_ip;
  15. unsigned int softirq_disable_event;
  16. unsigned int softirq_enable_event;
  17. int softirqs_enabled;
  18. int softirq_context;
  19. #endif

（26）、task_rq_lock函数所使用的锁

[cpp]  view plain copy
  1. /* Protection of the PI data structures: */
  2. raw_spinlock_t pi_lock;

（27）、基于PI协议的等待互斥锁，其中PI指的是priority inheritance（优先级继承）

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
  2. /* PI waiters blocked on a rt_mutex held by this task */
  3. struct plist_head pi_waiters;
  4. /* Deadlock detection and priority inheritance handling */
  5. struct rt_mutex_waiter *pi_blocked_on;
  6. #endif

（28）、死锁检测

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
  2. /* mutex deadlock detection */
  3. struct mutex_waiter *blocked_on;
  4. #endif

（29）、lockdep，参见内核说明文档linux-2.6.38.8/Documentation/lockdep-design.txt

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_LOCKDEP
  2. # define MAX_LOCK_DEPTH 48UL
  3. u64 curr_chain_key;
  4. int lockdep_depth;
  5. unsigned int lockdep_recursion;
  6. struct held_lock held_locks[MAX_LOCK_DEPTH];
  7. gfp_t lockdep_reclaim_gfp;
  8. #endif

（30）、JFS文件系统

[cpp]  view plain copy
  1. /* journalling filesystem info */
  2. void *journal_info;

（31）、块设备链表

[cpp]  view plain copy
  1. /* stacked block device info */
  2. struct bio_list *bio_list;

（32）、内存回收

[cpp]  view plain copy
  1. struct reclaim_state *reclaim_state;

（33）、存放块设备I/O数据流量信息

[cpp]  view plain copy
  1. struct backing_dev_info *backing_dev_info;

（34）、I/O调度器所使用的信息

[cpp]  view plain copy
  1. struct io_context *io_context;

（35）、记录进程的I/O计数

[cpp]  view plain copy
  1. struct task_io_accounting ioac;
  2. if defined(CONFIG_TASK_XACCT)
  3. u64 acct_rss_mem1;  /* accumulated rss usage */
  4. u64 acct_vm_mem1;   /* accumulated virtual memory usage */
  5. cputime_t acct_timexpd; /* stime + utime since last update */
  6. endif

在Ubuntu 11.04上，执行cat获得进程1的I/O计数如下：

[cpp]  view plain copy
  1. $ sudo cat /proc/1/io
[cpp]  view plain copy
  1. rchar: 164258906
  2. wchar: 455212837
  3. syscr: 388847
  4. syscw: 92563
  5. read_bytes: 439251968
  6. write_bytes: 14143488
  7. cancelled_write_bytes: 2134016

输出的数据项刚好是task_io_accounting结构体的所有成员。

（36）、CPUSET功能

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_CPUSETS
  2. nodemask_t mems_allowed;    /* Protected by alloc_lock */
  3. int mems_allowed_change_disable;
  4. int cpuset_mem_spread_rotor;
  5. int cpuset_slab_spread_rotor;
  6. #endif

（37）、Control Groups

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_CGROUPS
  2. /* Control Group info protected by css_set_lock */
  3. struct css_set __rcu *cgroups;
  4. /* cg_list protected by css_set_lock and tsk->alloc_lock */
  5. struct list_head cg_list;
  6. #endif
  7. #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR /* memcg uses this to do batch job */
  8. struct memcg_batch_info {
  9. int do_batch;   /* incremented when batch uncharge started */
  10. struct mem_cgroup *memcg; /* target memcg of uncharge */
  11. unsigned long bytes;        /* uncharged usage */
  12. unsigned long memsw_bytes; /* uncharged mem+swap usage */
  13. } memcg_batch;
  14. #endif

（38）、futex同步机制

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_FUTEX
  2. struct robust_list_head __user *robust_list;
  3. #ifdef CONFIG_COMPAT
  4. struct compat_robust_list_head __user *compat_robust_list;
  5. #endif
  6. struct list_head pi_state_list;
  7. struct futex_pi_state *pi_state_cache;
  8. #endif

（39）、非一致内存访问（NUMA  Non-Uniform Memory Access）

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_NUMA
  2. struct mempolicy *mempolicy;    /* Protected by alloc_lock */
  3. short il_next;
  4. #endif

（40）、文件系统互斥资源

[cpp]  view plain copy
  1. atomic_t fs_excl;   /* holding fs exclusive resources */

（41）、RCU链表

[cpp]  view plain copy
  1. struct rcu_head rcu;

（42）、管道

[cpp]  view plain copy
  1. struct pipe_inode_info *splice_pipe;

（43）、延迟计数

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef  CONFIG_TASK_DELAY_ACCT
  2. struct task_delay_info *delays;
  3. #endif

（44）、fault injection，参考内核说明文件linux-2.6.38.8/Documentation/fault-injection/fault-injection.txt

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
  2. int make_it_fail;
  3. #endif

（45）、FLoating proportions

[cpp]  view plain copy
  1. struct prop_local_single dirties;

（46）、Infrastructure for displayinglatency

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_LATENCYTOP
  2. int latency_record_count;
  3. struct latency_record latency_record[LT_SAVECOUNT];
  4. #endif

（47）、time slack values，常用于poll和select函数

[cpp]  view plain copy
  1. unsigned long timer_slack_ns;
  2. unsigned long default_timer_slack_ns;

（48）、socket控制消息（control message）

[cpp]  view plain copy
  1. struct list_head    *scm_work_list;

（49）、ftrace跟踪器

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
  2. /* Index of current stored address in ret_stack */
  3. int curr_ret_stack;
  4. /* Stack of return addresses for return function tracing */
  5. struct ftrace_ret_stack *ret_stack;
  6. /* time stamp for last schedule */
  7. unsigned long long ftrace_timestamp;
  8. /*
  9. * Number of functions that haven't been traced
  10. * because of depth overrun.
  11. */
  12. atomic_t trace_overrun;
  13. /* Pause for the tracing */
  14. atomic_t tracing_graph_pause;
  15. #endif
  16. #ifdef CONFIG_TRACING
  17. /* state flags for use by tracers */
  18. unsigned long trace;
  19. /* bitmask of trace recursion */
  20. unsigned long trace_recursion;
  21. #endif /* CONFIG_TRACING */

Linux进程管理之task_struct结构体详解相关推荐

  1. Linux进程描述符task_struct结构体详解--Linux进程的管理与调度（一）

    转自:http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51383272 日期 内核版本 架构 作者 GitHub CSDN 2016-05-12 Linux- ...

  2. Linux进程描述符task_struct结构体

    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.进程的两个基本元素是程序和代码相关的数据集,进程是一种动态描述,但是并不代表所有的进程都在运行.每个 ...

  3. Linux进程描述符task_struct结构体简析

    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 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 ...

  4. 深入理解Linux进程描述符task_struct结构体

    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. ...

  5. linux内存管理机制以及free命令详解

    linux内存管理机制以及free命令详解 一.linux内存管理机制 1.物理内存和虚拟内存 直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存 ...

  6. windows内核开发笔记七：内核开发OVERLAPPED结构体详解

    windows内核开发笔记七:内核开发OVERLAPPED结构体详解 typedef struct _OVERLAPPED {   DWORD Internal;   DWORD InternalHi ...

  7. 【FFmpeg】结构体详解（二）：AVStream、AVPacket、AVOutputFormat

    FFmpeg结构体详解 7.AVStream 8.AVPacket 9.AVOutputFormat 7.AVStream AVStream 是存储每一个视频/音频流信息的结构体. 重要的变量如下所示 ...

  8. 【FFmpeg】结构体详解（一）：AVCodec、AVCodecContext、AVCodecParserContext、AVFrame、AVFormatContext 、AVIOContext

    FFmpeg结构体详解 一.FFmpeg中最关键的结构体之间的关系 1.解协议(http,rtsp,rtmp,mms) 2.解封装(flv,avi,rmvb,mp4) 3.解码(h264,mpeg2, ...

  9. 计算机科学类专升本复习之“C语言结构体”详解（初稿）

    C语言结构体详解,C语言struct用法详解 前面所学到的"数组":它是一组具有"相同类型"的数据的集合. 但是在实际的编程中,我们往往还需要 一组" ...

最新文章

  1. 会员直推奖php程序_PHP自适应卡益源码 前台直销源码 报单费 直推奖 有内部商城...
  2. 萌新的Linux的学习之路（十） --ip设置管理
  3. 第一篇 - 手把手教你理清EOS各种开发环境搭建来龙去脉
  4. 第一章--计算机系统知识
  5. 报表没完没了怎么办？ | 润乾集算器提效报表开发
  6. c#课程设计简单题目_《C#项目案例》课程设计题目
  7. win7发现不了无线网络怎么办 win7发现不了无线网络的解决办法
  8. 解决cannot import name ‘finance‘ from ‘matplotlib‘报错与问题解析
  9. 3、通过挂在系统光盘搭建本地yum仓库。
  10. Xcode中AutoLayOut的简单使用
  11. Web站点风格切换的实现
  12. 下载应用 ipa 包，不妨试试这款开源工具
  13. excel 比对字符
  14. ModbusTCP通讯协议学习及实践（台达三菱PLC通讯）
  15. 修复关于DxO Nik Collection 2.0.8在Photoshop 2020不能显示中文问题
  16. 如何求一个平面区域中心点问题--编程实现
  17. gateway集成swagger
  18. i春秋-CTF-web文件上传
  19. 哪个学校计算机考研945,2018年郑州大学945软件工程专业基础综合考研复习资料...
  20. 计算机网络：（终章）4万字长文，总复习

热门文章

  1. VBScript文件操作对象FileSystemObject大全
  2. 关于MAC下pymysql连接mysql数据库报错2003的问题解决方法
  3. 新视野大学英语读写教程（第二版 第三册）读写教程答案（4-9）单元
  4. eFilm Workstation dicom 4.3 vs radiant dicom
  5. 如何安全的保存密码?
  6. [python]写一个含蓄表白器加密神器，拿去试试？
  7. ad域控服务器如何允许软件安装,AD域服务器实现软件安装部署
  8. BDD100K数据集下载(百度网盘)
  9. python图形化方式模块安装_(怎么安装python模块，如何安装python模块，常用安装方式)python助手安装教程视频...
  10. RAFT: Recurrent All-Pairs Field Transforms for Optical Flow