Linux中进程描述符task_struct结构体详解
2017-04-15 13:49
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大家都知道进程吧,那么进程到底是什么呢?
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。初学者经常会把进程和程序搞混,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。
我们来看看进程与程序的不同:
1.存储位置不同,程序在硬盘上,进程在内存里
2.进程除了拥有和程序一样的代码,还有PCB,进程比程序多了很多的数据结构
3.进程具有动态属性,即为可以有多种状态
4.程序没有堆栈因为程序被加载到内存中才会分配堆栈
5.进程的生命周期短暂,程序永久
6.一个进程只能对应一个程序,而一个程序可以对应多个进程
在Linux中,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。
在这里我为大家介绍一下task_struct结构体:
先来看看这个结构的主要信息:
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
现在来看看它的具体内容吧!
到这里,task struct就介绍的差不多了,希望大家都能理解。
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。初学者经常会把进程和程序搞混,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。
我们来看看进程与程序的不同:
1.存储位置不同,程序在硬盘上,进程在内存里
2.进程除了拥有和程序一样的代码,还有PCB,进程比程序多了很多的数据结构
3.进程具有动态属性,即为可以有多种状态
4.程序没有堆栈因为程序被加载到内存中才会分配堆栈
5.进程的生命周期短暂,程序永久
6.一个进程只能对应一个程序,而一个程序可以对应多个进程
在Linux中,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。
在这里我为大家介绍一下task_struct结构体:
先来看看这个结构的主要信息:
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
现在来看看它的具体内容吧!
struct task_struct { volatile long state; //说明了该进程是否可以执行. //-1表示不能运行,0表示运行,大于0表示停止 unsigned long flags; //进程标志,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 volatile long need_resched; //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 int lock_depth; //锁深度 long counter; //进程可运行的时间量 long nice; //进程的基本时间片 unsigned long policy; //进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR;分时进程:SCHED_OTHER; struct mm_struct *mm; //进程内存管理信息 int processor; unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;//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 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 struct task_struct *next_task, *prev_task; //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 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; //父进程终止是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; //按POSIX要求设计的布尔量,区分进程正在执行从父进程中继承的代码,还是执行由execve装入的新程序代码 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; //标志,表示进程是否为会话主管 struct task_struct *p_opptr, *p_pptr, *p_cptr, *p_ysptr, *p_osptr;//指针指向(原始的)父进程,孩子进程,比自己年轻的兄弟进程, 比自己年长的兄弟进程 //(p->father能被p->p_pptr->pid代替) struct list_head thread_group; //线程链表 //进程散列表指针 struct task_struct *pidhash_next; //用于将进程链入HASH表pidhash 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 unsigned long it_real_value, it_prof_value, it_virt_value; unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_value; //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。 //Real定时器根据系统时间实时更新,不管进程是否在运行 //Virtual定时器只在进程运行时,根据进程在用户态消耗的时间更新 //Profile定时器在进程运行时,根据进程消耗的时(不管在用户态还是内核态)更新 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 long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS]; //记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间 //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 4000 _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 kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;//进程的权能,分别是有效位集合,继承位集合,允许位集合 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 //文件系统信息 int link_count, total_link_count; 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; //打开文件信息 struct files_struct *files; //信号处理函数 spinlock_t sigmask_lock; 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; }
到这里,task struct就介绍的差不多了,希望大家都能理解。
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