作为多任务操作系统，Linux管理着许多进程。在内核里面，进程的context由一个struct task_struct表示，定义在头文件<linux/sched.h>中。在内核中task既是进程，进程既是task。

task用pid标识，pid为1初始的init进程的task_struct时是静态分配的，叫做init_task。

linux提供了一个C语言的宏current用来获取当前task的task_struct，current的实现是CPU相关的。

task_struct作为可以运行的实体，它的运行时状态由state属性表示，TASK_RUNNING表示task处于可运行状态，可用set_task_state(task, state)来更改。task的终止状态由exit_state表示，EXIT_DEAD表示task死亡。

在tasks管理方面，首先所有的tasks构成一个环形链表，task_struct的tasks属性是该链表的节点，可以用以下方法遍历tasks：

此外，tasks又以树形的方式组织，属性parent, children, sibling用于此目的。

LKD（Linux内核设计与实现）

  • Chapter 3 Process Management

Linux头文件

  • <linux/sched.h>

机制：

  • pid的最大值可以由/proc/sys/kernel/pid_max控制，默认是32768。

实现：

  • 进程由fork()创建，代码在kernel/fork.c。
  • fork()具有Copy-on-write以及Child-runs-first等语义。
  • vfork和fork略有不同，vfork不拷贝page table，父进程阻塞直到子进程退出或者执行execve()。
  • 当父进程先于子进程退出时，kernel要为子进程重新找一个父进程，相关的函数是find_new_reaper()和reparent_thread()。