Linux Kernel Development - Ch3 Process Management

1.task_struct
    linux进程数据结构task_struct在中定义，在32位机上大概有1.7KB大，所有task_struct通过slab分配存储空间并组成一个双向循环链表(2.6内核以前task_struct存储在内核栈的底部)，为了快速查找进程，2.6内核在内核栈底部为每个task_struct对应分配一个thread_info结构，thread_info只有10个域，相对较小，其中struct task_struct * task指向对应的task_struct。

2.pid
    pid的类型是pid_t，在很多情况下就是int，但是它的最大值一般设置为32768，在运行期间可以通过修改/proc/sys/kernel/pid_max来改变这个数值。

3.task state
    linux中进程只能处于5种状态中的一种:
    1.TASK_RUNNING 进程正在运行或者可以运行并处于就绪队列等待调度
    2.TASK_INTERRUPTIBLE 进程等待事件发生或信号，可被事件或信号唤醒
    3.TASK_UNINTERRUPTIBLE 进程等待事件发生，不能被信号唤醒
    4.TASK_ZOMBIE 进程已结束，但其父进程没有通过wait()获取它的退出状态
    5.TASK_STOPPED 进程没有运行或不能运行，这可能是由于收到SIGSTOP, SIGTSTP, SIGTTIN, or        SIGTTOU信号引起

4.process context & interrupt context
    process context是指进程调用系统调用或触发异常时，内核代替进程在内核空间执行，有进程相关
    interrupt context是指内核进行中断处理，没有进程相关

5.clone(),fork(),vfork(),thread,kernel thread
    linux内核中，线程和进程创建都是通过不同参数调用clone()完成的，clone()复制父进程的task_struct，并根据参数在父子进程的task_struct之间共享一些数据，从而完成不同的任务。
    1.fork():是创建一个进程的系统调用，它被父进程调用而返回两次，一次在父进程中返回子进程pid，另一次在子进程中返回0。它通过clone(SIGCHLD, 0)实现。
    2.vfork():和fork()几乎一样，唯一区别在于子进程没有拷贝父进程的页表项，父进程一直阻塞到子进程调用exec()或者exit()，子进程调用exec()或者exit()之前运行在父进程的地址空间中且不能写。它通过调用clone(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, 0)实现。
    3.thread:linux中线程就是一个与父进程共享地址空间等信息的进程，并没有特殊的数据结构来表示线程，它通过clone(CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND, 0)实现。
    4.kernel thread:是一类特殊的进程(如pdflush)，仅仅运行在内核空间执行一些关键操作，它和普通进程的重要区别是没有地址空间，kernel thread也能像普通进程一样被调度和抢占。