task_struct（进程描述符）

进程是一个正在执行的程序。 
进程是程序的一个运行实例。 
进程能分配处理器并由处理器执行的实体。 
如果从内核的角度看的话：进程是分配系统资源的单位。当一个程序被加载到内存之后并为他分配一个PCB(进程控制块),这时候就称为进程了。在linux中PCB就是一个名字叫做task_struct的结构体,我们叫他”进程描述符”。它里面有进程执行的所有信息，所以CPU对task_struct进行管理就相当于在对进程进行管理。 

PCB叫做进程控制块，它用来维护进程相关的信息，每个进程都有一个PCB。在linux中这个PCB是一个叫做task_struct的结构体。

task_struct ：
在linux中，每一个进程都有一个进程描述符，这个”进程描述符”是一个结构体名字叫做task_struct，在task_struct里面保存了许多关于进程控制的信息。 
task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM里并包含进程的信息。每个进程都把它的信息放在task_struct这个数据结构里面，而task_struct包含以下内容： 
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。 
上下文数据：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设备和正在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，使用的时钟总数，时间限制，记账号等。

文件系统数据成员：

(1) struct fs_struct *fs; 
(2) struct files_struct *files; 
(3) int link_count;

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1. struct task_struct {  
2. volatile long state;  //说明了该进程是否可以执行,还是可中断等信息  
3. unsigned long flags;  //Flage 是进程号,在调用fork()时给出  
4. int sigpending;    //进程上是否有待处理的信号  
5. 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  
6.                         //0-0xBFFFFFFF for user-thead  
7.                         //0-0xFFFFFFFF for kernel-thread  
8. //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  
9. volatile long need_resched;  
10. int lock_depth;  //锁深度  
11. long nice;       //进程的基本时间片  
12. //进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分时进程:SCHED_OTHER  
13. unsigned long policy;  
14. struct mm_struct *mm; //进程内存管理信息  
15. int processor;  
16. //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  
17. unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;  
18. struct list_head run_list; //指向运行队列的指针  
19. unsigned long sleep_time;  //进程的睡眠时间  
20. //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  
21. struct task_struct *next_task, *prev_task;  
22. struct mm_struct *active_mm;  
23. struct list_head local_pages;       //指向本地页面        
24. unsigned int allocation_order, nr_local_pages;  
25. struct linux_binfmt *binfmt;  //进程所运行的可执行文件的格式  
26. int exit_code, exit_signal;  
27. int pdeath_signal;     //父进程终止时向子进程发送的信号  
28. unsigned long personality;  
29. //Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序  
30. int did_exec:1;   
31. pid_t pid;    //进程标识符,用来代表一个进程  
32. pid_t pgrp;   //进程组标识,表示进程所属的进程组  
33. pid_t tty_old_pgrp;  //进程控制终端所在的组标识  
34. pid_t session;  //进程的会话标识  
35. pid_t tgid;  
36. int leader;     //表示进程是否为会话主管  
37. struct task_struct *p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;  
38. struct list_head thread_group;   //线程链表  
39. struct task_struct *pidhash_next; //用于将进程链入HASH表  
40. struct task_struct **pidhash_pprev;  
41. wait_queue_head_t wait_chldexit;  //供wait4()使用  
42. struct completion *vfork_done;  //供vfork() 使用  
43. unsigned long rt_priority; //实时优先级，用它计算实时进程调度时的weight值  
44.   
45. //it_real_value，it_real_incr用于REAL定时器，单位为jiffies, 系统根据it_real_value  
46. //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  
47. //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。  
48. //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  
49. //信号SIGPROF，并根据it_prof_incr重置时间.  
50. //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  
51. //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  
52. //it_virt_incr重置初值。  
53. unsigned long it_real_value, it_prof_value, it_virt_value;  
54. unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_value;  
55. struct timer_list real_timer;   //指向实时定时器的指针  
56. struct tms times;      //记录进程消耗的时间  
57. unsigned long start_time;  //进程创建的时间  
58. //记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间  
59. long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS];   
60. //内存缺页和交换信息:  
61. //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  
62. //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。  
63. //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。  
64. //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  
65. unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;  
66. int swappable:1; //表示进程的虚拟地址空间是否允许换出  
67. //进程认证信息  
68. //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  
69. //euid，egid为有效uid,gid  
70. //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  
71. //系统的访问权限时使用他们。  
72. //suid，sgid为备份uid,gid  
73. uid_t uid,euid,suid,fsuid;  
74. gid_t gid,egid,sgid,fsgid;  
75. int ngroups; //记录进程在多少个用户组中  
76. gid_t groups[NGROUPS]; //记录进程所在的组  
77. //进程的权能，分别是有效位集合，继承位集合，允许位集合  
78. kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;  
79. int keep_capabilities:1;  
80. struct user_struct *user;  
81. struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];  //与进程相关的资源限制信息  
82. unsigned short used_math;   //是否使用FPU  
83. char comm[16];   //进程正在运行的可执行文件名  
84.  //文件系统信息  
85. int link_count, total_link_count;  
86. //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  
87. struct tty_struct *tty;  
88. unsigned int locks;  
89. //进程间通信信息  
90. struct sem_undo *semundo;  //进程在信号灯上的所有undo操作  
91. 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  
92. //进程的CPU状态，切换时，要保存到停止进程的task_struct中  
93. struct thread_struct thread;  
94.   //文件系统信息  
95. struct fs_struct *fs;  
96.   //打开文件信息  
97. struct files_struct *files;  
98.   //信号处理函数  
99. spinlock_t sigmask_lock;  
100. struct signal_struct *sig; //信号处理函数  
101. sigset_t blocked;  //进程当前要阻塞的信号，每个信号对应一位  
102. struct sigpending pending;  //进程上是否有待处理的信号  
103. unsigned long sas_ss_sp;  
104. size_t sas_ss_size;  
105. int (*notifier)(void *priv);  
106. void *notifier_data;  
107. sigset_t *notifier_mask;  
108. u32 parent_exec_id;  
109. u32 self_exec_id;  
110.   
111. spinlock_t alloc_lock;  
112. void *journal_info;  
113. };