linux内核管理学习（Linux内核进程管理之基础）

逗爷 2023-04-11 03:46:45 193

linux内核管理学习（Linux内核进程管理之基础）-1是不运行的，=0是运行状态，>0是停止状态static __always_inline struct task_struct *get_current(void) { unsigned long sp_el0; asm ("mrs %0 sp_el0" : "=r" (sp_el0)); return (struct task_struct *)sp_el0; } #define current get_current() 可以看出 sp_el0 直接作为 task_struct 返回了。对于ARM64平台，记录当前进程的task_struct地址是利用sp0_el1寄存器，当内核执行进程切换时会把当前要运行的进程task_struct地址记录到该寄存器中。因此我们current查找task

内核通过 task_struct 描述进程

用命令 pstree 可以让内核以树形的结构把进程之间的关系列出来，如下图：

linux内核管理学习（Linux内核进程管理之基础）(1)

这是进程在内核中的结构形式，那么内核是如何来以树形结构管理描述这些进程的呢？用来描述进程的数据结构，可以理解为进程的属性。比如进程的状态、进程的标识（PID）等，都被封装在了进程描述符 task_struct 这个数据结构中。

struct task_struct { ...... /* -1 unrunnable 0 runnable >0 stopped: */ //任务状态。<0是不运行状态，=0是运行状态，>0是停止状态。 volatile long state; ...... //指向内核栈的指针 void *stack; ...... /*进程的调度策略有6种。 *限期进程调度策略:SCHED_DEADLINE。 *实时进程调度策略:SCHED_FIFO，SCHED_RR。 *普通进程调度策略:SCHED_NORMAL，SCHED_BATCH，SCHED_IDLE。 */ unsigned int policy; ...... //进程内存管理信息 struct mm_struct *mm; struct mm_struct *active_mm; ...... //进程标识符用来代表一个进程 pid_t pid; ...... //线程链表 struct list_head thread_group; struct list_head thread_node; struct completion *vfork_done; ...... /* Filesystem information: */ //文件系统信息 struct fs_struct *fs; /* Open file information: */ //打开文件信息 struct files_struct *files; ...... /* CPU-specific state of this task: */ //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; ...... };

内核就是通过list_head链表把各个进程关系以树形结构管理起来的。

task_struct 结构体内容太多，这里只列出部分成员变量，感兴趣的读者可以去源码 include/linux/sched.h头文件查看。

task_struct 中的主要信息分类：

标示符：描述本进程的唯一标识符 pid，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，分配的进程I/O设备和进程使用的文件列表
记账信息：可能包括处理器时间总和，使用的时钟总和，时间限制，记帐号等

更多Linux内核视频教程文档资料免费领取后台私信【内核】自行获取.

linux内核管理学习（Linux内核进程管理之基础）(2)

linux内核管理学习（Linux内核进程管理之基础）(3)

Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈-学习视频教程-腾讯课堂

ARM64不用通过struct thread_info thread_info获取当前task_struct

static __always_inline struct task_struct *get_current(void) { unsigned long sp_el0; asm ("mrs %0 sp_el0" : "=r" (sp_el0)); return (struct task_struct *)sp_el0; } #define current get_current()

可以看出 sp_el0 直接作为 task_struct 返回了。对于ARM64平台，记录当前进程的task_struct地址是利用sp0_el1寄存器，当内核执行进程切换时会把当前要运行的进程task_struct地址记录到该寄存器中。因此我们current查找task_struct时也是很简单了，不再用通过sp和thread_info去定位了。