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a. task_struct大概内容

• thread_info 进程的基本信息
• mm_struct 指向内存区描述符的指针
• tty_struct 与进程相关的tty
• fs_struct 当前目录
• files_struct 指向文件描述符的指针
• signal_struct 所接收的信号

b. task_struct

struct task_struct {
       /*     1. state: 进程执行时，它会根据具体情况改变状态。进程状态是进程调度和对换的依据。Linux中的进程主要有如下状态:        1) TASK_RUNNING: 可运行        处于这种状态的进程，只有两种状态:            1.1) 正在运行            正在运行的进程就是当前进程(由current所指向的进程)            1.2) 正准备运行            准备运行的进程只要得到CPU就可以立即投入运行，CPU是这些进程唯一等待的系统资源，系统中有一个运行队列(run_queue)，用来容纳所有处于可运行状态的进程，调度程序执行时，从中选择一个进程投入运行                 2) TASK_INTERRUPTIBLE: 可中断的等待状态，是针对等待某事件或其他资源的睡眠进程设置的，在内核发送信号给该进程表明事件已经发生时，进程状态变为TASK_RUNNING，它只要调度器选中该进程即可恢复执行                 3) TASK_UNINTERRUPTIBLE: 不可中断的等待状态        处于该状态的进程正在等待某个事件(event)或某个资源，它肯定位于系统中的某个等待队列(wait_queue)中，处于不可中断等待态的进程是因为硬件环境不能满足而等待，例如等待特定的系统资源，它任何情况下都不能被打断，只能用特定的方式来唤醒它，例如唤醒函数wake_up()等 　　　　　它们不能由外部信号唤醒，只能由内核亲自唤醒                4) TASK_ZOMBIE: 僵死        进程虽然已经终止，但由于某种原因，父进程还没有执行wait()系统调用，终止进程的信息也还没有回收。顾名思义，处于该状态的进程就是死进程，这种进程实际上是系统中的垃圾，必须进行相应处理以释放其占用的资源。        5) TASK_STOPPED: 暂停        此时的进程暂时停止运行来接受某种特殊处理。通常当进程接收到SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或 SIGTTOU信号后就处于这种状态。例如，正接受调试的进程就处于这种状态　　　　　　　　　6) TASK_TRACED　　　　　从本质上来说，这属于TASK_STOPPED状态，用于从停止的进程中，将当前被调试的进程与常规的进程区分开来　　　　　　　　　　　7) TASK_DEAD　　　　　父进程wait系统调用发出后，当子进程退出时，父进程负责回收子进程的全部资源，子进程进入TASK_DEAD状态        8) TASK_SWAPPING: 换入/换出    */    volatile long state;        /*    2. stack    进程内核栈，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    */         void *stack;        /*    3. usage    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    */    atomic_t usage;    /*    4. flags    flags是进程当前的状态标志(注意和运行状态区分)        1) #define PF_ALIGNWARN    0x00000001: 显示内存地址未对齐警告        2) #define PF_PTRACED    0x00000010: 标识是否是否调用了ptrace        3) #define PF_TRACESYS    0x00000020: 跟踪系统调用        4) #define PF_FORKNOEXEC 0x00000040: 已经完成fork，但还没有调用exec        5) #define PF_SUPERPRIV    0x00000100: 使用超级用户(root)权限        6) #define PF_DUMPCORE    0x00000200: dumped core          7) #define PF_SIGNALED    0x00000400: 此进程由于其他进程发送相关信号而被杀死         8) #define PF_STARTING    0x00000002: 当前进程正在被创建        9) #define PF_EXITING    0x00000004: 当前进程正在关闭        10) #define PF_USEDFPU    0x00100000: Process used the FPU this quantum(SMP only)          #define PF_DTRACE    0x00200000: delayed trace (used on m68k)      */    unsigned int flags;         /*    5. ptrace    ptrace系统调用，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：     linux-2.6.38.8/include/linux/ptrace.h          1) #define PT_PTRACED    0x00000001        2) #define PT_DTRACE    0x00000002: delayed trace (used on m68k, i386)         3) #define PT_TRACESYSGOOD    0x00000004        4) #define PT_PTRACE_CAP    0x00000008: ptracer can follow suid-exec         5) #define PT_TRACE_FORK    0x00000010        6) #define PT_TRACE_VFORK    0x00000020        7) #define PT_TRACE_CLONE    0x00000040        8) #define PT_TRACE_EXEC    0x00000080        9) #define PT_TRACE_VFORK_DONE    0x00000100        10) #define PT_TRACE_EXIT    0x00000200    */    unsigned int ptrace;    unsigned long ptrace_message;    siginfo_t *last_siginfo;     /*    6. lock_depth    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    */    int lock_depth;             /*    7. oncpu    在SMP上帮助实现无加锁的进程切换(unlocked context switches)    */#ifdef CONFIG_SMP#ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW    int oncpu;#endif#endif    /*    8. 进程调度        1) prio: 调度器考虑的优先级保存在prio，由于在某些情况下内核需要暂时提高进程的优先级，因此需要第三个成员来表示(除了static_prio、normal_prio之外)，由于这些改变不是持久的，因此静态(static_prio)和普通(normal_prio)优先级不受影响        2) static_prio: 用于保存进程的"静态优先级"，静态优先级是进程"启动"时分配的优先级，它可以用nice、sched_setscheduler系统调用修改，否则在进程运行期间会一直保持恒定        3) normal_prio: 表示基于进程的"静态优先级"和"调度策略"计算出的优先级，因此，即使普通进程和实时进程具有相同的静态优先级(static_prio)，其普通优先级(normal_prio)也是不同的。进程分支时(fork)，新创建的子进程会集成普通优先级       */    int prio, static_prio, normal_prio;    /*        4) rt_priority: 表示实时进程的优先级，需要明白的是，"实时进程优先级"和"普通进程优先级"有两个独立的范畴，实时进程即使是最低优先级也高于普通进程，最低的实时优先级为0，最高的优先级为99，值越大，表明优先级越高    */    unsigned int rt_priority;    /*        5) sched_class: 该进程所属的调度类，目前内核中有实现以下四种：             5.1) static const struct sched_class fair_sched_class;            5.2) static const struct sched_class rt_sched_class;            5.3) static const struct sched_class idle_sched_class;            5.4) static const struct sched_class stop_sched_class;            */    const struct sched_class *sched_class;    /*        6) se: 用于普通进程的调用实体 　　调度器不限于调度进程，还可以处理更大的实体，这可以实现"组调度"，可用的CPU时间可以首先在一般的进程组(例如所有进程可以按所有者分组)之间分配，接下来分配的时间在组内再次分配　　这种一般性要求调度器不直接操作进程，而是处理"可调度实体"，一个实体有sched_entity的一个实例标识　　在最简单的情况下，调度在各个进程上执行，由于调度器设计为处理可调度的实体，在调度器看来各个进程也必须也像这样的实体，因此se在task_struct中内嵌了一个sched_entity实例，调度器可据此操作各个task_struct    */    struct sched_entity se;    /*        7) rt: 用于实时进程的调用实体     */    struct sched_rt_entity rt;#ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS     /*    9. preempt_notifier    preempt_notifiers结构体链表     */    struct hlist_head preempt_notifiers;#endif      /*     10. fpu_counter     FPU使用计数      */    unsigned char fpu_counter;#ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE    /*    11. btrace_seq    blktrace是一个针对Linux内核中块设备I/O层的跟踪工具    */    unsigned int btrace_seq;#endif    /*    12. policy    policy表示进程的调度策略，目前主要有以下五种：        1) #define SCHED_NORMAL        0: 用于普通进程，它们通过完全公平调度器来处理        2) #define SCHED_FIFO        1: 先来先服务调度，由实时调度类处理        3) #define SCHED_RR            2: 时间片轮转调度，由实时调度类处理        4) #define SCHED_BATCH        3: 用于非交互、CPU使用密集的批处理进程，通过完全公平调度器来处理，调度决策对此类进程给与"冷处理"，它们绝不会抢占CFS调度器处理的另一个进程，因此不会干扰交互式进程，如果不打算用nice降低进程的静态优先级，同时又不希望该进程影响系统的交互性，最适合用该调度策略        5) #define SCHED_IDLE        5: 可用于次要的进程，其相对权重总是最小的，也通过完全公平调度器来处理。要注意的是，SCHED_IDLE不负责调度空闲进程，空闲进程由内核提供单独的机制来处理    只有root用户能通过sched_setscheduler()系统调用来改变调度策略     */    unsigned int policy;    /*    13. cpus_allowed    cpus_allowed是一个位域，在多处理器系统上使用，用于控制进程可以在哪里处理器上运行    */    cpumask_t cpus_allowed;    /*    14. RCU同步原语     */#ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU    int rcu_read_lock_nesting;    char rcu_read_unlock_special;    struct rcu_node *rcu_blocked_node;    struct list_head rcu_node_entry;#endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */#if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)    /*    15. sched_info    用于调度器统计进程的运行信息    */    struct sched_info sched_info;#endif    /*    16. tasks    通过list_head将当前进程的task_struct串联进内核的进程列表中，构建；linux进程链表    */    struct list_head tasks;    /*    17. pushable_tasks    limit pushing to one attempt     */    struct plist_node pushable_tasks;    /*    18. 进程地址空间         1) mm: 指向进程所拥有的内存描述符         2) active_mm: 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    */    struct mm_struct *mm, *active_mm;    /*    19. exit_state    进程退出状态码    */    int exit_state;    /*    20. 判断标志        1) exit_code        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)        2) exit_signal        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    */    int exit_code, exit_signal;     /*        3) pdeath_signal        pdeath_signal用于判断父进程终止时发送信号    */    int pdeath_signal;       /*        4)  personality用于处理不同的ABI，它的可能取值如下：             enum             {                PER_LINUX =        0x0000,                PER_LINUX_32BIT =    0x0000 | ADDR_LIMIT_32BIT,                PER_LINUX_FDPIC =    0x0000 | FDPIC_FUNCPTRS,                PER_SVR4 =        0x0001 | STICKY_TIMEOUTS | MMAP_PAGE_ZERO,                PER_SVR3 =        0x0002 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,                PER_SCOSVR3 =        0x0003 | STICKY_TIMEOUTS |                                 WHOLE_SECONDS | SHORT_INODE,                PER_OSR5 =        0x0003 | STICKY_TIMEOUTS | WHOLE_SECONDS,                PER_WYSEV386 =        0x0004 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,                PER_ISCR4 =        0x0005 | STICKY_TIMEOUTS,                PER_BSD =        0x0006,                PER_SUNOS =        0x0006 | STICKY_TIMEOUTS,                PER_XENIX =        0x0007 | STICKY_TIMEOUTS | SHORT_INODE,                PER_LINUX32 =        0x0008,                PER_LINUX32_3GB =    0x0008 | ADDR_LIMIT_3GB,                PER_IRIX32 =        0x0009 | STICKY_TIMEOUTS,                 PER_IRIXN32 =        0x000a | STICKY_TIMEOUTS,                 PER_IRIX64 =        0x000b | STICKY_TIMEOUTS,                 PER_RISCOS =        0x000c,                PER_SOLARIS =        0x000d | STICKY_TIMEOUTS,                PER_UW7 =        0x000e | STICKY_TIMEOUTS | MMAP_PAGE_ZERO,                PER_OSF4 =        0x000f,                              PER_HPUX =        0x0010,                PER_MASK =        0x00ff,            };    */    unsigned int personality;    /*        5) did_exec        did_exec用于记录进程代码是否被execve()函数所执行    */    unsigned did_exec:1;    /*        6) in_execve        in_execve用于通知LSM是否被do_execve()函数所调用    */    unsigned in_execve:1;         /*        7) in_iowait        in_iowait用于判断是否进行iowait计数    */    unsigned in_iowait:1;    /*        8) sched_reset_on_fork        sched_reset_on_fork用于判断是否恢复默认的优先级或调度策略    */    unsigned sched_reset_on_fork:1;    /*    21. 进程标识符(PID)    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    #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。    */    pid_t pid;    pid_t tgid;#ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR     /*    22. stack_canary    防止内核堆栈溢出，在GCC编译内核时，需要加上-fstack-protector选项    */    unsigned long stack_canary;#endif      /*     23. 表示进程亲属关系的成员          1) 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         2) 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      */    struct task_struct *real_parent;      struct task_struct *parent;       /*        3) children: 表示链表的头部，链表中的所有元素都是它的子进程(子进程链表)        4) sibling: 用于把当前进程插入到兄弟链表中(连接到父进程的子进程链表(兄弟链表))        5) group_leader: 指向其所在进程组的领头进程    */    struct list_head children;         struct list_head sibling;         struct task_struct *group_leader;              struct list_head ptraced;    struct list_head ptrace_entry;     struct bts_context *bts;    /*    24. pids    PID散列表和链表      */    struct pid_link pids[PIDTYPE_MAX];    /*    25. thread_group    线程组中所有进程的链表    */    struct list_head thread_group;    /*    26. do_fork函数         1) vfork_done        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        2) set_child_tid、clear_child_tid        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。    */    struct completion *vfork_done;             int __user *set_child_tid;             int __user *clear_child_tid;             /*    27. 记录进程的I/O计数(时间)        1) utime        用于记录进程在"用户态"下所经过的节拍数(定时器)        2) stime        用于记录进程在"内核态"下所经过的节拍数(定时器)        3) utimescaled        用于记录进程在"用户态"的运行时间，但它们以处理器的频率为刻度        4) stimescaled        用于记录进程在"内核态"的运行时间，但它们以处理器的频率为刻度    */    cputime_t utime, stime, utimescaled, stimescaled;    /*        5) gtime        以节拍计数的虚拟机运行时间(guest time)    */    cputime_t gtime;    /*        6) prev_utime、prev_stime是先前的运行时间    */    cputime_t prev_utime, prev_stime;     /*        7) nvcsw        自愿(voluntary)上下文切换计数        8) nivcsw        非自愿(involuntary)上下文切换计数    */    unsigned long nvcsw, nivcsw;     /*        9) start_time        进程创建时间        10) real_start_time        进程睡眠时间，还包含了进程睡眠时间，常用于/proc/pid/stat，    */    struct timespec start_time;              struct timespec real_start_time;    /*        11) 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    */    struct task_cputime cputime_expires;    struct list_head cpu_timers[3];    #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK     /*        12) last_switch_count        nvcsw和nivcsw的总和    */    unsigned long last_switch_count;    #endif    struct task_io_accounting ioac;#if defined(CONFIG_TASK_XACCT)    u64 acct_rss_mem1;         u64 acct_vm_mem1;         cputime_t acct_timexpd;     #endif    /*    28. 缺页统计     */         unsigned long min_flt, maj_flt;     /*    29. 进程权能     */    const struct cred *real_cred;         const struct cred *cred;         struct mutex cred_guard_mutex;         struct cred *replacement_session_keyring;      /*    30. comm[TASK_COMM_LEN]    相应的程序名     */    char comm[TASK_COMM_LEN];     /*    31. 文件         1) 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        2) files        表示进程当前打开的文件    */    int link_count, total_link_count;     struct fs_struct *fs;     struct files_struct *files;#ifdef CONFIG_SYSVIPC     /*    32. sysvsem    进程通信(SYSVIPC)    */    struct sysv_sem sysvsem;#endif    /*    33. 处理器特有数据    */    struct thread_struct thread;      /*    34. nsproxy    命名空间     */    struct nsproxy *nsproxy;     /*    35. 信号处理         1) signal: 指向进程的信号描述符        2) sighand: 指向进程的信号处理程序描述符    */    struct signal_struct *signal;    struct sighand_struct *sighand;    /*        3) blocked: 表示被阻塞信号的掩码        4) real_blocked: 表示临时掩码    */    sigset_t blocked, real_blocked;    sigset_t saved_sigmask;         /*        5) pending: 存放私有挂起信号的数据结构    */    struct sigpending pending;    /*        6) sas_ss_sp: 信号处理程序备用堆栈的地址        7) sas_ss_size: 表示堆栈的大小    */    unsigned long sas_ss_sp;    size_t sas_ss_size;    /*        8) notifier        设备驱动程序常用notifier指向的函数来阻塞进程的某些信号        9) otifier_data        指的是notifier所指向的函数可能使用的数据。        10) otifier_mask        标识这些信号的位掩码    */    int (*notifier)(void *priv);    void *notifier_data;    sigset_t *notifier_mask;    /*    36. 进程审计     */    struct audit_context *audit_context; #ifdef CONFIG_AUDITSYSCALL    uid_t loginuid;    unsigned int sessionid;#endif    /*    37. secure computing     */    seccomp_t seccomp;          /*     38. 用于copy_process函数使用CLONE_PARENT标记时      */       u32 parent_exec_id;       u32 self_exec_id;      /*     39. alloc_lock     用于保护资源分配或释放的自旋锁      */    spinlock_t alloc_lock;    /*    40. 中断     */#ifdef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS     struct irqaction *irqaction;#endif#ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS    unsigned int irq_events;    int hardirqs_enabled;    unsigned long hardirq_enable_ip;    unsigned int hardirq_enable_event;    unsigned long hardirq_disable_ip;    unsigned int hardirq_disable_event;    int softirqs_enabled;    unsigned long softirq_disable_ip;    unsigned int softirq_disable_event;    unsigned long softirq_enable_ip;    unsigned int softirq_enable_event;    int hardirq_context;    int softirq_context;#endif          /*     41. pi_lock     task_rq_lock函数所使用的锁      */    spinlock_t pi_lock;#ifdef CONFIG_RT_MUTEXES     /*    42. 基于PI协议的等待互斥锁，其中PI指的是priority inheritance/9优先级继承)    */    struct plist_head pi_waiters;     struct rt_mutex_waiter *pi_blocked_on;#endif#ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES     /*    43. blocked_on    死锁检测    */    struct mutex_waiter *blocked_on;#endif/*    44. lockdep，*/#ifdef CONFIG_LOCKDEP# define MAX_LOCK_DEPTH 48UL    u64 curr_chain_key;    int lockdep_depth;    unsigned int lockdep_recursion;    struct held_lock held_locks[MAX_LOCK_DEPTH];    gfp_t lockdep_reclaim_gfp;#endif      /*     45. journal_info     JFS文件系统     */    void *journal_info;          /*     46. 块设备链表     */    struct bio *bio_list, **bio_tail;     /*    47. reclaim_state    内存回收    */    struct reclaim_state *reclaim_state;    /*    48. backing_dev_info    存放块设备I/O数据流量信息    */    struct backing_dev_info *backing_dev_info;    /*    49. io_context    I/O调度器所使用的信息     */    struct io_context *io_context;    /*    50. CPUSET功能     */#ifdef CONFIG_CPUSETS    nodemask_t mems_allowed;         int cpuset_mem_spread_rotor;#endif    /*    51. Control Groups     */#ifdef CONFIG_CGROUPS     struct css_set *cgroups;     struct list_head cg_list;#endif    /*    52. robust_list    futex同步机制     */#ifdef CONFIG_FUTEX    struct robust_list_head __user *robust_list;#ifdef CONFIG_COMPAT    struct compat_robust_list_head __user *compat_robust_list;#endif    struct list_head pi_state_list;    struct futex_pi_state *pi_state_cache;#endif #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS    struct perf_event_context *perf_event_ctxp;    struct mutex perf_event_mutex;    struct list_head perf_event_list;#endif    /*    53. 非一致内存访问(NUMA  Non-Uniform Memory Access)    */#ifdef CONFIG_NUMA    struct mempolicy *mempolicy;    /* Protected by alloc_lock */    short il_next;#endif    /*    54. fs_excl    文件系统互斥资源    */    atomic_t fs_excl;    /*    55. rcu    RCU链表     */         struct rcu_head rcu;    /*    56. splice_pipe    管道    */    struct pipe_inode_info *splice_pipe;    /*    57. delays    延迟计数    */#ifdef    CONFIG_TASK_DELAY_ACCT    struct task_delay_info *delays;#endif    /*    58. make_it_fail    fault injection    */#ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION    int make_it_fail;#endif    /*    59. dirties    FLoating proportions     */    struct prop_local_single dirties;    /*    60. Infrastructure for displayinglatency     */#ifdef CONFIG_LATENCYTOP    int latency_record_count;    struct latency_record latency_record[LT_SAVECOUNT];#endif         /*    61. time slack values，常用于poll和select函数     */    unsigned long timer_slack_ns;    unsigned long default_timer_slack_ns;    /*    62. scm_work_list    socket控制消息(control message)    */    struct list_head    *scm_work_list;    /*    63. ftrace跟踪器    */#ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER     int curr_ret_stack;     struct ftrace_ret_stack    *ret_stack;     unsigned long long ftrace_timestamp;      atomic_t trace_overrun;     atomic_t tracing_graph_pause;#endif#ifdef CONFIG_TRACING     unsigned long trace;     unsigned long trace_recursion;#endif  };

*进程状态

volatile long state;    /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped *//* task state 终止状态*/int exit_state;int exit_code, exit_signal;

state 取值

/*  * Task state bitmask. NOTE! These bits are also  * encoded in fs/proc/array.c: get_task_state().  *  * We have two separate sets of flags: task->state  * is about runnability, while task->exit_state are  * about the task exiting. Confusing, but this way  * modifying one set can't modify the other one by  * mistake.  *///五个互斥的状态 #define TASK_RUNNING            0 #define TASK_INTERRUPTIBLE      1 #define TASK_UNINTERRUPTIBLE    2 #define __TASK_STOPPED          4 #define __TASK_TRACED           8/* in tsk->exit_state */ #define EXIT_DEAD               16 #define EXIT_ZOMBIE             32 #define EXIT_TRACE              (EXIT_ZOMBIE | EXIT_DEAD)/* in tsk->state again */ #define TASK_DEAD               64 #define TASK_WAKEKILL           128    /** wake on signals that are deadly **/ #define TASK_WAKING             256 #define TASK_PARKED             512 #define TASK_NOLOAD             1024 #define TASK_STATE_MAX          2048 /* Convenience macros for the sake of set_task_state */#define TASK_KILLABLE           (TASK_WAKEKILL | TASK_UNINTERRUPTIBLE)#define TASK_STOPPED            (TASK_WAKEKILL | __TASK_STOPPED)#define TASK_TRACED             (TASK_WAKEKILL | __TASK_TRACED)

进程状态切换

*进程标识符

pid_t pid;  pid_t tgid;

• 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。

*进程内核栈

void *stack;

内核栈与进程描述符的关系

• thread_info是体系结构相关的

• linux中使用一个联合体来表示一个进程的线程描述和内核栈

  union thread_union{    struct thread_info thread_info;    unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];};

*进程标记

unsigned int flags; /* per process flags, defined below */

flag取值

/** Per process flags*/#define PF_EXITING      0x00000004      /* getting shut down */#define PF_EXITPIDONE   0x00000008      /* pi exit done on shut down */#define PF_VCPU         0x00000010      /* I'm a virtual CPU */#define PF_WQ_WORKER    0x00000020      /* I'm a workqueue worker */#define PF_FORKNOEXEC   0x00000040      /* forked but didn't exec */#define PF_MCE_PROCESS  0x00000080      /* process policy on mce errors */#define PF_SUPERPRIV    0x00000100      /* used super-user privileges */#define PF_DUMPCORE     0x00000200      /* dumped core */#define PF_SIGNALED     0x00000400      /* killed by a signal */#define PF_MEMALLOC     0x00000800      /* Allocating memory */#define PF_NPROC_EXCEEDED 0x00001000    /* set_user noticed that RLIMIT_NPROC was exceeded */#define PF_USED_MATH    0x00002000      /* if unset the fpu must be initialized before use */#define PF_USED_ASYNC   0x00004000      /* used async_schedule*(), used by module init */#define PF_NOFREEZE     0x00008000      /* this thread should not be frozen */#define PF_FROZEN       0x00010000      /* frozen for system suspend */#define PF_FSTRANS      0x00020000      /* inside a filesystem transaction */#define PF_KSWAPD       0x00040000      /* I am kswapd */#define PF_MEMALLOC_NOIO 0x00080000     /* Allocating memory without IO involved */#define PF_LESS_THROTTLE 0x00100000     /* Throttle me less: I clean memory */#define PF_KTHREAD      0x00200000      /* I am a kernel thread */#define PF_RANDOMIZE    0x00400000      /* randomize virtual address space */#define PF_SWAPWRITE    0x00800000      /* Allowed to write to swap */#define PF_NO_SETAFFINITY 0x04000000    /* Userland is not allowed to meddle with cpus_allowed */#define PF_MCE_EARLY    0x08000000      /* Early kill for mce process policy */#define PF_MUTEX_TESTER 0x20000000      /* Thread belongs to the rt mutex tester */#define PF_FREEZER_SKIP 0x40000000      /* Freezer should not count it as freezable */#define PF_SUSPEND_TASK 0x80000000      /* this thread called freeze_processes and should not be frozen */

*进程亲属关系

/* * pointers to (original) parent process, youngest child, younger sibling, * older sibling, respectively.  (p->father can be replaced with * p->real_parent->pid) */struct task_struct __rcu *real_parent; /* real parent process */struct task_struct __rcu *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports *//* * children/sibling forms the list of my natural children */struct list_head children;      /* list of my children */struct list_head sibling;       /* linkage in my parent's children list */struct task_struct *group_leader;       /* threadgroup leader */

*ptrace系统调用

unsigned int ptrace;/* ptraced is the list of tasks this task is using ptrace on.* This includes both natural children and PTRACE_ATTACH targets.* p->ptrace_entry is p's link on the p->parent->ptraced list.*/struct list_head ptraced;struct list_head ptrace_entry;unsigned long ptrace_message;siginfo_t *last_siginfo; /* For ptrace use.  */

ptrace取值

/* * Ptrace flags * * The owner ship rules for task->ptrace which holds the ptrace * flags is simple.  When a task is running it owns it's task->ptrace * flags.  When the a task is stopped the ptracer owns task->ptrace. */#define PT_SEIZED       0x00010000      /* SEIZE used, enable new behavior */#define PT_PTRACED      0x00000001#define PT_DTRACE       0x00000002      /* delayed trace (used on m68k, i386) */#define PT_PTRACE_CAP   0x00000004      /* ptracer can follow suid-exec */#define PT_OPT_FLAG_SHIFT       3/* PT_TRACE_* event enable flags */#define PT_EVENT_FLAG(event)    (1 << (PT_OPT_FLAG_SHIFT + (event)))#define PT_TRACESYSGOOD         PT_EVENT_FLAG(0)#define PT_TRACE_FORK           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_FORK)#define PT_TRACE_VFORK          PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_VFORK)#define PT_TRACE_CLONE          PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_CLONE)#define PT_TRACE_EXEC           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_EXEC)#define PT_TRACE_VFORK_DONE     PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_VFORK_DONE)#define PT_TRACE_EXIT           PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_EXIT)#define PT_TRACE_SECCOMP        PT_EVENT_FLAG(PTRACE_EVENT_SECCOMP)#define PT_EXITKILL             (PTRACE_O_EXITKILL << PT_OPT_FLAG_SHIFT)#define PT_SUSPEND_SECCOMP      (PTRACE_O_SUSPEND_SECCOMP << PT_OPT_FLAG_SHIFT)/* single stepping state bits (used on ARM and PA-RISC) */#define PT_SINGLESTEP_BIT       31#define PT_SINGLESTEP           (1<

*进程调度优先级

int prio, static_prio, normal_prio; //保存动态优先级、静态优先级、静态优先级+调度策略unsigned int rt_priority; //保存实时优先级

*调度策略相关字段

/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.5#L1426  */unsigned int policy; //调度策略/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=4.5#L1409  */const struct sched_class *sched_class; //调度类struct sched_entity se; //普通进程的调用实体struct sched_rt_entity rt; //实时进程的调用实体cpumask_t cpus_allowed; //用于控制进程可以在那个处理器上运行

*进程地址空间

/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?V=4.5#L1453 */struct mm_struct *mm, *active_mm;    //进程所拥有的用户空间描述符/* per-thread vma caching */u32 vmacache_seqnum;  //进程运行时所使用的内存描述符struct vm_area_struct *vmacache[VMACACHE_SIZE]; #if defined(SPLIT_RSS_COUNTING)struct task_rss_stat    rss_stat;  //用来记录缓冲信息#endif/*  http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?V=4.5#L1484  */#ifdef CONFIG_COMPAT_BRKunsigned brk_randomized:1; //用来确定对随机堆内存的探测#endif

*判断标识

int exit_code, exit_signal; int pdeath_signal;  /*  The signal sent when the parent dies  */unsigned long jobctl;   /* JOBCTL_*, siglock protected *//* Used for emulating ABI behavior of previous Linux versions */unsigned int personality;/* scheduler bits, serialized by scheduler locks */unsigned sched_reset_on_fork:1;unsigned sched_contributes_to_load:1;unsigned sched_migrated:1;unsigned :0; /* force alignment to the next boundary *//* unserialized, strictly 'current' */unsigned in_execve:1; /* bit to tell LSMs we're in execve */unsigned in_iowait:1;

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