2.4.1 任務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

內(nèi)核程序通過(guò)進(jìn)程表對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理，每個(gè)進(jìn)程在進(jìn)程表中占有一項(xiàng)。在Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程表項(xiàng)是一個(gè)task_struct任務(wù)結(jié)構(gòu)指針。任務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義在頭文件sched.h中。有些書(shū)上稱(chēng)其為進(jìn)程控制塊（Process Control Block，PCB）或進(jìn)程描述符（Process Descriptor，PD）。其中保存著用于控制和管理進(jìn)程的所有信息。主要包括進(jìn)程當(dāng)前運(yùn)行的狀態(tài)信息、信號(hào)、進(jìn)程號(hào)、父進(jìn)程號(hào)、運(yùn)行時(shí)間累計(jì)值、正在使用的文件和本任務(wù)的局部描述符以及任務(wù)狀態(tài)段信息。該結(jié)構(gòu)每個(gè)字段的具體含義參見(jiàn)頭文件sched.h。

當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行時(shí)，CPU的所有寄存器中的值、進(jìn)程的狀態(tài)以及堆棧中的內(nèi)容被稱(chēng)為該進(jìn)程的上下文。當(dāng)內(nèi)核需要切換（switch）至另一個(gè)進(jìn)程時(shí)，它需要保存當(dāng)前進(jìn)程的所有狀態(tài)，即保存當(dāng)前進(jìn)程的上下文，以便在再次執(zhí)行該進(jìn)程時(shí)，能夠恢復(fù)到切換時(shí)的狀態(tài)執(zhí)行下去。在Linux中，當(dāng)前進(jìn)程上下文均保存在進(jìn)程的任務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。在發(fā)生中斷時(shí)，內(nèi)核就在被中斷進(jìn)程的上下文中，在內(nèi)核態(tài)下執(zhí)行中斷服務(wù)例程。但同時(shí)會(huì)保留所有需要用到的資源，以便中斷服務(wù)結(jié)束時(shí)能恢復(fù)被中斷進(jìn)程的執(zhí)行。