task_struct结构体所有成员用法

2019-11-08 02:10:01

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尽力达到最全。

1、进程状态

volatile long state;int exit_state; state成员的可能取值如下： #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_ZOMBIE 16#define EXIT_DEAD 32/* in tsk->state again */#define TASK_DEAD 64#define TASK_WAKEKILL 128#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。

2、进程标识符（PID）

pid_t pid;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。 /* linux-2.6.38.8/include/linux/threads.h */#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 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。 /* linux-2.6.38.8/kernel/fork.c */ static inline struct thread_info *alloc_thread_info(struct task_struct *tsk){#ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGEgfp_t mask = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO;#elsegfp_t mask = GFP_KERNEL;#endifreturn (struct thread_info *)__get_free_pages(mask, THREAD_SIZE_ORDER);}static inline void free_thread_info(struct thread_info *ti){free_pages((unsigned long)ti, THREAD_SIZE_ORDER);} 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。 union thread_union {struct thread_info thread_info;unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];}; 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。 /* linux-2.6.38.8/arch/arm/include/asm/current.h */static inline struct task_struct *get_current(void){return current_thread_info()->task;}#define current (get_current())/* linux-2.6.38.8/arch/arm/include/asm/thread_info.h */ static inline struct thread_info *current_thread_info(void){register unsigned long sp asm ("sp");return (struct thread_info *)(sp & ~(THREAD_SIZE - 1));} 4、标记 unsigned int flags; /* per PRocess flags, defined below */ flags成员的可能取值如下： #define PF_KSOFTIRQD 0x00000001 /* I am ksoftirqd */#define PF_STARTING 0x00000002 /* being created */#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_USED_MATH 0x00002000 /* if unset the fpu must be initialized before use */#define PF_FREEZING 0x00004000 /* freeze in progress. do not account to load */#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_OOM_ORIGIN 0x00080000 /* Allocating much memory to others */#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_SPREAD_PAGE 0x01000000 /* Spread page cache over cpuset */#define PF_SPREAD_SLAB 0x02000000 /* Spread some slab caches over cpuset */#define PF_THREAD_BOUND 0x04000000 /* Thread bound to specific cpu */#define PF_MCE_EARLY 0x08000000 /* Early kill for mce process policy */#define PF_MEMPOLICY 0x10000000 /* Non-default NUMA mempolicy */#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_FREEZER_NOSIG 0x80000000 /* Freezer won't send signals to it */ 5、表示进程亲属关系的成员 struct task_struct *real_parent; /* real parent process */struct task_struct *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */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 */ 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 unsigned int ptrace;struct list_head ptraced;struct list_head ptrace_entry;unsigned long ptrace_message;siginfo_t *last_siginfo; /* For ptrace use. */#ifdef CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOINTatomic_t ptrace_bp_refcnt;#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： /* linux-2.6.38.8/include/linux/ptrace.h */#define PT_PTRACED 0x00000001#define PT_DTRACE 0x00000002 /* delayed trace (used on m68k, i386) */#define PT_TRACESYSGOOD 0x00000004#define PT_PTRACE_CAP 0x00000008 /* ptracer can follow suid-exec */#define PT_TRACE_FORK 0x00000010#define PT_TRACE_VFORK 0x00000020#define PT_TRACE_CLONE 0x00000040#define PT_TRACE_EXEC 0x00000080#define PT_TRACE_VFORK_DONE 0x00000100#define PT_TRACE_EXIT 0x000000 7、Performance Event #ifdef CONFIG_PERF_EVENTSstruct perf_event_context *perf_event_ctxp[perf_nr_task_contexts];struct mutex perf_event_mutex;struct list_head perf_event_list;#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 int prio, static_prio, normal_prio;unsigned int rt_priority;const struct sched_class *sched_class;struct sched_entity se;struct sched_rt_entity rt;unsigned int policy;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。 /* linux-2.6.38.8/include/linux/sched.h */#define MAX_USER_RT_PRIO 100#define MAX_RT_PRIO MAX_USER_RT_PRIO#define MAX_PRIO (MAX_RT_PRIO + 40)#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。

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