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沒有廢話，內(nèi)存管理暫時告一段落，正式進入進程管理的內(nèi)容。
內(nèi)核通過 task_struct 描述進程
用命令 pstree 可以讓內(nèi)核以樹形的結(jié)構(gòu)把進程之間的關(guān)系列出來，如下圖：
這是進程在內(nèi)核中的結(jié)構(gòu)形式，那么內(nèi)核是如何來以樹形結(jié)構(gòu)管理描述這些進程的呢？用來描述進程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以理解為進程的屬性。比如進程的狀態(tài)、進程的標(biāo)識（PID）等，都被封裝在了進程描述符 task_struct 這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
struct task_struct {
......
/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped: */
//任務(wù)狀態(tài)。<0是不運行狀態(tài)，=0是運行狀態(tài)，>0是停止?fàn)顟B(tài)。
volatile long state;
......
//指向內(nèi)核棧的指針
void *stack;
......
/*進程的調(diào)度策略,有6種。
*限期進程調(diào)度策略:SCHED_DEADLINE。
*實時進程調(diào)度策略:SCHED_FIFO，SCHED_RR。
*普通進程調(diào)度策略:SCHED_NORMAL，SCHED_BATCH，SCHED_IDLE。
*/
unsigned int policy;
......
//進程內(nèi)存管理信息
struct mm_struct *mm;
struct mm_struct *active_mm;
......
//進程標(biāo)識符,用來代表一個進程
pid_t pid;
......
//線程鏈表
struct list_head thread_group;
struct list_head thread_node;
struct completion *vfork_done;
......
/* Filesystem information: */
//文件系統(tǒng)信息
struct fs_struct *fs;
/* Open file information: */
//打開文件信息
struct files_struct *files;
......
/* CPU-specific state of this task: */
//進程的CPU狀態(tài)，切換時，要保存到停止進程的task_struct中
struct thread_struct thread;
......
};
內(nèi)核就是通過list_head鏈表把各個進程關(guān)系以樹形結(jié)構(gòu)管理起來的。
task_struct 結(jié)構(gòu)體內(nèi)容太多，這里只列出部分成員變量，感興趣的讀者可以去源碼 include/linux/sched.h頭文件查看。
task_struct 中的主要信息分類：
- 標(biāo)示符：描述本進程的唯一標(biāo)識符 pid，用來區(qū)別其他進程。狀態(tài)：任務(wù)狀態(tài)，退出代碼，退出信號等優(yōu)先級：相對于其他進程的優(yōu)先級程序計數(shù)器：程序中即將被執(zhí)行的下一條指令的地址內(nèi)存指針：包括程序代碼和進程相關(guān)數(shù)據(jù)的指針，還有和其他進程共享的內(nèi)存塊的指針上下文數(shù)據(jù)：進程執(zhí)行時處理器的寄存器中的數(shù)據(jù)I/O狀態(tài)信息：包括顯示的I/O請求，分配的進程I/O設(shè)備和進程使用的文件列表記賬信息：可能包括處理器時間總和，使用的時鐘總和，時間限制，記帳號等
ARM64不用通過struct thread_info thread_info獲取當(dāng)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 直接作為 task_struct 返回了。對于ARM64平臺，記錄當(dāng)前進程的task_struct地址是利用sp0_el1寄存器，當(dāng)內(nèi)核執(zhí)行進程切換時會把當(dāng)前要運行的進程task_struct地址記錄到該寄存器中。因此我們current查找task_struct時也是很簡單了，不再用通過sp和thread_info去定位了。
volatile long state
-1是不運行的，=0是運行狀態(tài)，>0是停止?fàn)顟B(tài)
Linux中的 ready 和 running 對應(yīng)的都是TASK_RUNNING標(biāo)志位，ready 表示進程正處在隊列中，尚未被調(diào)度；running 則表示進程正在CPU上運行；
void *stack
指向內(nèi)核棧的指針，內(nèi)核通過 dup_task_struct 為每個進程都分配內(nèi)核?？臻g，并記錄在此。
struct mm_struct *mm
與進程地址空間相關(guān)的信息。
task_struct 的分配和初始化
圖中可知，上層應(yīng)用通過各種方式創(chuàng)建進程時，最終都會通過 _do_fork 新建一個 task_struct。
