PCB进程控制块

PCB(process control block)称为进程控制块。

一个程序并不是从头到尾一次执行的。进程控制块可以保存进程的上下文。

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//进程控制块
struct task_struct {
/* these are hardcoded - don't touch */
	long state;	/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
	long counter;
	long priority;/*优先级*/
	long signal;
	struct sigaction sigaction[32];
	long blocked;	/* bitmap of masked signals */
    
/* various fields */
	int exit_code;
	unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;
	long pid,father,pgrp,session,leader;
	unsigned short uid,euid,suid;
	unsigned short gid,egid,sgid;
	long alarm;
	long utime,stime,cutime,cstime,start_time;
	unsigned short used_math;
    
/* file system info */
	int tty;		/* -1 if no tty, so it must be signed */
	unsigned short umask;
	struct m_inode * pwd;
	struct m_inode * root;
	struct m_inode * executable;
	unsigned long close_on_exec;
	struct file * filp[NR_OPEN];
    
/* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */
	struct desc_struct ldt[3];
/* tss for this task */
	struct tss_struct tss;
};

进程控制块的核心

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struct task_struct{
    long pid;
    long state;
    
    
    /*信号相关*/
	struct signal_struct		*signal;
	struct sighand_struct __rcu		*sighand; /*信号处理函数*/
	sigset_t			blocked;	/*64位屏蔽信号字*/
	sigset_t			real_blocked;
	sigset_t			saved_sigmask;
	struct sigpending		pending;	/*未决信号集合*/
	unsigned long			sas_ss_sp;  /*信号处理函数的栈地址*/
	size_t				sas_ss_size;    /*信号处理函数的栈空间大小*/
	unsigned int			sas_ss_flags;
}

进行抽象

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task_struct{
    pid_t pid;
    struct mm_struct *mm;/*内存管理*/
    files_struct *file;/*文件*/
    fs_struct *fs;
    
}
struct mm_struct{
    struct vm_area_struct *mmap;
    pgd_t *pgd;
}

一个进程应该具有的属性应该包括

  • 唯一标识
  • 操作的文件集
  • 内存地址空间
  • 信号处理

进程的唯一标识PID与PCB的关系。

用什么数据结构来统一管理进程呢？

进程与进程之间存在父子关系，pid使用树来存储。

链表是一种线性结构，表示进程的先后顺序

哈希表的检索速率高，可以快速查找。

那能不能使用多个数据结构来存储同一块数据，用空间换时间的。

进程的状态

进程的状态为什么不能是开始，运行，结束呢?

进程是一段程序。不断的在交替运行，那当进程被别的进程抢占，暂时停止运行的时候，进程处于睡眠态

  • 就绪

    • 使用fork后加入就绪态

    • 运行后时间片完

  • 运行：

  • 睡眠

    • 深睡眠
    • 浅睡眠：可以被signal唤醒

  • 僵尸:task_struct还没有被释放

  • 暂停

==僵尸态存在的意义==父进程通过查看task_struct的exit_code可以知道子进程死因

作业调度算法

FIFO：先来先服务

RR：轮转

CFS：完全公平调度

调度相关的系统调用