第六周 linux核心進程的建立

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1.task_struct資料結構分析

　　對於linux而言，每個進程都有一個進程式控制制PCB(process control block)來儲存每個進程的相關資訊。其中task_struct則是PCB的具體的資料結構通過核心代碼可以發現，核心當中定義一個task_struct的結構體用來儲存進程的相關資訊。這裡先來分析下task_struct的結構體。task_struct的代碼如下:

　　http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/include/linux/sched.h#1235

 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_DEAD       16 8 #define EXIT_ZOMBIE     32       9 #define EXIT_TRACE      (EXIT_ZOMBIE | EXIT_DEAD)10 /* in tsk->state again */11 #define TASK_DEAD       6412 #define TASK_WAKEKILL       12813 #define TASK_WAKING     25614 #define TASK_PARKED     51215 #define TASK_STATE_MAX      1024

這裡可以看到定義了進程的相關運行狀態，這裡特殊的地方在於TASK_RUNNING這裡將運行態和就緒態的進程都用TASK_RUNNING表示。

進程狀態之間切換如下

1 pid_t pid;2 pid_t tgid;

pid以及tpid的區別如下

http://blog.chinaunix.net/uid-26849197-id-3201487.html

簡單說來，就是對於同一進程的不同線程而言pid不同，但是tgid相同

1 struct list {2     struct list *next, *prev;3 };

這裡顯示的核心進程鏈表的實現，核心通過這個鏈表實現進程間調度等等的功能。

1 struct task_struct __rcu *real_parent; /* real parent process */2 struct task_struct __rcu *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */3 /*4  * children/sibling forms the list of my natural children5  */6 struct list_head children;    /* list of my children */7 struct list_head sibling;    /* linkage in my parent‘s children list */8 struct task_struct *group_leader;    /* threadgroup leader */

以上是進程之間父子關係的代碼，通過這些代碼，可以用來訪問父進程以及子進程，這樣在fork新進程時可以用來複製相關的資料。

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

每個進程都有8kb的記憶體用來存放 thread_info以及進程的核心堆棧

 1 * CPU-specific state of this task */ 2     struct thread_struct thread; 3 /* filesystem information */ 4     struct fs_struct *fs; 5 /* open file information */ 6     struct files_struct *files; 7 /* namespaces */ 8     struct nsproxy *nsproxy; 9 /* signal handlers */10     struct signal_struct *signal;11     struct sighand_struct *sighand;

這段這是表示CPU的工作狀態，以及檔案系統和檔案描述符的管理

1 struct mm_struct *mm, *active_mm;

這裡則是進程的記憶體管理

 

第六周 linux核心進程的建立