爲了管理進程，操作系統必須對每個進程所做的事情進行清楚地描述，爲此，操作系統使用數據結構來代表處理不同的實體，這個數據結構就是通常所說的進程描述符或進程控制塊。
在linux系統中，這就是task_struct結構，在include\linux\sched.h文件中定義。
每個進程都會被分配一個task_struct結構，它包含了這個進程的所有信息， 在任何時候操作系統都能跟蹤這個結構的信息。
這個結構是linux內核彙總最重要的數據結構，下面我們會詳細的介紹。
這個結構的主要信息：
1、進程狀態 ,將紀錄進程在等待,運行,或死鎖
2、調度信息, 由哪個調度函數調度,怎樣調度等
3、進程的通訊狀況
4、因爲要插入進程樹,必須有聯繫父子兄弟的指針, 當然是task_struct型
5、時間信息, 比如計算好執行的時間, 以便cpu 分配
6、標號 ,決定改進程歸屬
7、可以讀寫打開的一些文件信息
8、 進程上下文和內核上下文
9、處理器上下文
10、內存信息
打開/include/linux/sched.h可以找到task_struct 的定義
struct task_struct {
volatile long state;// 說明了該進程是否可以執行,還是可中斷等信息unsigned long flags;// Flage 是進程號,在調用fork()時給出
int sigpending;// 進程上是否有待處理的信號
mm_segment_t addr_limit;// 進程地址空間,區分內核進程與普通進程在內存存放的位置不同0-0xBFFFFFFF for user-thead
0-0xFFFFFFFF for kernel-thread
volatile long need_resched; //調度標誌,表示該進程是否需要重新調度, 若非 0, 則當從內核態返回到用戶態,會發生調度
int lock_depth;//鎖深度
long nice; //進程的基本時間片
unsigned long policy; //進程的調度策略,有三種 實時進程:SCHED_FIFO,SCHED_RR 分時進程:SCHED_OTHER
struct mm_struct mm; //進程內存管理信息
int processor; //若進程不在任何CPU上運行。cpus_runnable 的值是0，否則是1。 這個值在運行隊列被鎖時更新.
unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;
struct list_head run_list; //指向運行隊列的指針
unsigned long sleep_time; //進程的睡眠時間
struct task_struct next_task, prev_task; //用於將系統中所有的進程連成一個雙向循環鏈表,其根是init_task.
struct mm_struct active_mm;truct list_head local_pages; //指向本地頁面
unsigned int allocation_order, nr_local_pages;
struct linux_binfmt binfmt;// 進程所運行的可執行文件的格式
int exit_code, exit_signal;
int pdeath_signal;// 父進程終止是向子進程發送的信號
unsigned long personality; // Linux 可以運行由其他UNIX操作系統生成的符合iBCS2標準的程序
int did_exec:1; //按POSIX要求設計的布爾量,區分進程正在執行從父進程中繼承的代碼,還是執行由execve裝入的新程序代碼
pid_t pid;// 進程標識符,用來代表一個進程pid_t pgrp; //進程組標識,表示進程所屬的進程組
pid_t tty_old_pgrp; //進程控制終端所在的組標識
pid_t session; //進程的會話標識
pid_t tgid;
int leader; //標誌,表示進程是否爲會話主管
struct task_structp_opptr p_pptr,p_cptr,p_ysptr,p_osptr;
struct list_head thread_group;// 線程鏈表
struct task_struct pidhash_next; //用於將進程鏈入HASH表pidhash
struct task_struct pidhash_pprev;wait_queue_head_t wait_chldexit; //供wait4()使用
struct completion vfork_done; //供vfork() 使用
unsigned long rt_priority; // 實時優先級，用它計算實時進程調度時的weight值，unsigned long it_real_value, it_prof_value, it_virt_value;
unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_value;
struct timer_list real_timer;//指向實時定時器的指針
struct tms times; //記錄進程消耗的時間，
unsigned long start_time;//進程創建的時間
long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS];
//記錄進程在每個CPU上所消耗的用戶態時間和核心態時間mm fault and swap info: this can arguably be seen as either
mm-specific or thread-specific//內存缺頁和交換信息：
//min_flt, maj_flt累計進程的次缺頁數（Copy
on Write頁和匿名頁）和主缺頁數（從映射文件或交換設備讀入的頁面數）；//nswap記錄進程累計換出的頁面數，即寫到交換設備上的頁面數。
//cmin_flt, cmaj_flt, cnswap記錄本進程爲祖先的所有子孫進程的累計次缺頁數，主缺頁數和換出頁面數。在父進程
//回收終止的子進程時，父進程會將子進程的這些信息累計到自己結構的這些域中
unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;
int swappable:1; //表示進程的虛擬地址空間是否允許換出
process credentials ///進程認證信息
//uid,gid爲運行該進程的用戶的用戶標識符和組標識符，通常是進程創建者的uid，gid //euid，egid爲有效uid,gid
//fsuid，fsgid爲文件系統uid,gid，這兩個ID號通常與有效uid,gid相等，在檢查對於文件系統的訪問權限時使用他們。
//suid，sgid爲備份uid,gid
uid_t uid,euid,suid,fsuid;
gid_t gid,egid,sgid,fsgid;
int ngroups; //記錄進程在多少個用戶組中
gid_t groups[NGROUPS]; //記錄進程所在的組
kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable,
cap_permitted;//進程的權能，分別是有效位集合，繼承位集合，允許位集合int keep_capabilities:1;
struct user_struct user;
limits
struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS]; //與進程相關的資源限制信息
unsigned short used_math; //是否使用FPU
char comm[16]; //進程正在運行的可執行文件名
file system info //文件系統信息
int link_count, total_link_count;
struct tty_struct tty; NULL if no tty 進程所在的控制終端，如果不需要控制終端，則該指針爲空
unsigned int locks; How many file locks are being held
ipc stuff //進程間通信信息
struct sem_undo semundo; //進程在信號燈上的所有undo操作
struct sem_queue semsleeping; //當進程因爲信號燈操作而掛起時，他在該隊列中記錄等待的操作
CPU-specific state of this task //進程的CPU狀態，切換時，要保存到停止進程的
task_struct中
struct thread_struct thread;
filesystem information文件系統信息
struct fs_struct fs;
open file information //打開文件信息
struct files_struct files;
signal handlers //信號處理函數
spinlock_t sigmask_lock; Protects signal and blocked
struct signal_struct sig; //信號處理函數，
sigset_t blocked; //進程當前要阻塞的信號，每個信號對應一位
struct sigpending pending; //進程上是否有待處理的信號
unsigned long sas_ss_sp;
size_t sas_ss_size;
int (notifier)(void priv);
void notifier_data;
sigset_t notifier_mask; Thread group tracking
u32 parent_exec_id;
u32 self_exec_id;
Protection of (de-)allocation: mm, files, fs, tty
spinlock_t alloc_lock;
void journal_info; journalling filesystem info
};