当我们运行一个程序使它成为一个进程时，系统会开辟一段内存空间存放与此进程相关的数据信息，而这个数据信息是通过结构体来存放，我们把这个存放进程相关数据信息的结构体称为进程控制块PCB(process control block)。在linux中具体实现是 task_struct数据结构。

1.进程控制块

PCB(process control block)，进程控制块，它用于管理系统的进程. 一般情况下，PCB中包含4个部分 1. 进程标识信息 2. 处理机状态 3. 进程调度信息 4. 进程控制信息

进程控制块（PCB）是操作系统中最重要的记录型数据结构。进程控制块记录了用于描述进程进展情况及控制进程运行所需的全部信息，它是进程存在的唯一标志。进程与PCB是一一对应的，进程控制块里有很多信息，其中比较重要的是进程号，通常PCB应包含如下一些信息。

1. 进程标识符 name：每个进程都必须有一个唯一的标识符，可以是字符串，也可以是一个数字。
2. 进程当前状态 status：说明进程当前所处的状态。为了管理的方便，系统设计时会将相同的状态的进程组成一个队列，如就绪进程队列，等待进程则要根据等待的事件组成多个等待队列，如等待打印机队列、等待磁盘I/O完成队列等等。
3. 进程相应的程序和数据地址，以便把PCB与其程序和数据联系起来。
4. 进程资源清单。列出所拥有的除CPU外的资源记录，如拥有的I/O设备，打开的文件列表等。
5. 进程优先级 priority：进程的优先级反映进程的紧迫程度，通常由用户指定和系统设置。
6. CPU现场保护区 cpustatus：当进程因某种原因不能继续占用CPU时（如等待打印机），释放CPU，这时就要将CPU的各种状态信息保护起来，为将来再次得到处理机恢复CPU的各种状态，继续运行。
7. 进程同步与通信机制 用于实现进程间互斥、同步和通信所需的信号量等。
8. 进程所在队列PCB的链接字 根据进程所处的现行状态，进程相的PCB参加到不同队列中。PCB链接字指出该进程所在队列中下一个进程PCB的首地址。
9. 与进程有关的其他信息。 如进程记账信息，进程占用CPU的时间等。

2.task_struct 数据结构源码

struct task_struct
{
    volatile long state; //说明了该进程是否可以执行，还是可中断等信息
    unsigned long flags; // flags 是进程号，在调用fork()时给出
    int sigpending; // 进程上是否有待处理的信号

     mm_segment_t addr_limit;  //进程地址空间,区分内核进程与普通进程在内存存放的位置不同  //0-0xBFFFFFFF for user-thead    //0-0xFFFFFFFF for kernel-thread
     //调度标志,表示该进程是否需要重新调度,若非0,则当从内核态返回到用户态,会发生调度
     volatile long need_resched;
     int lock_depth;    //锁深度
     long nice;       //进程的基本时间片

     //进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分时进程:SCHED_OTHER
     unsigned long policy;
     struct mm_struct *mm;    //进程内存管理信息

     int processor;
     //若进程不在任何CPU上运行, cpus_runnable 的值是0，否则是1 这个值在运行队列被锁时更新
     unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;
     struct list_head run_list;   //指向运行队列的指针
     unsigned long sleep_time;   //进程的睡眠时间

     //用于将系统中所有的进程连成一个双向循环链表, 其根是init_task
     struct task_struct *next_task, *prev_task;
     struct mm_struct *active_mm;
     struct list_head local_pages;      //指向本地页面      
     unsigned int allocation_order, nr_local_pages;
     struct linux_binfmt *binfmt;      //进程所运行的可执行文件的格式
     int exit_code, exit_signal;
     int pdeath_signal;           //父进程终止时向子进程发送的信号
     unsigned long personality;
     //Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序
     int did_exec:1; 
     pid_t pid;          //进程标识符,用来代表一个进程
     pid_t pgrp;        //进程组标识,表示进程所属的进程组
     pid_t tty_old_pgrp;      //进程控制终端所在的组标识
     pid_t session;             //进程的会话标识
     pid_t tgid;
     int leader;    //表示进程是否为会话主管
     struct task_struct *p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;
     struct list_head thread_group;          //线程链表
     struct task_struct *pidhash_next;    //用于将进程链入HASH表
     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;       //实时优先级，用它计算实时进程调度时的weight值


     //it_real_value，it_real_incr用于REAL定时器，单位为jiffies, 系统根据it_real_value

     //设置定时器的第一个终止时间. 在定时器到期时，向进程发送SIGALRM信号，同时根据

     //it_real_incr重置终止时间，it_prof_value，it_prof_incr用于Profile定时器，单位为jiffies。

     //当进程运行时，不管在何种状态下，每个tick都使it_prof_value值减一，当减到0时，向进程发送

     //信号SIGPROF，并根据it_prof_incr重置时间.
     //it_virt_value，it_virt_value用于Virtual定时器，单位为jiffies。当进程运行时，不管在何种

     //状态下，每个tick都使it_virt_value值减一当减到0时，向进程发送信号SIGVTALRM，根据

     //it_virt_incr重置初值。

     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;        //指向实时定时器的指针
     struct tms times;                      //记录进程消耗的时间
     unsigned long start_time;          //进程创建的时间

     //记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间
     long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS]; 


     //内存缺页和交换信息:

     //min_flt, maj_flt累计进程的次缺页数（Copy on　Write页和匿名页）和主缺页数（从映射文件或交换

     //设备读入的页面数）； nswap记录进程累计换出的页面数，即写到交换设备上的页面数。
     //cmin_flt, cmaj_flt, cnswap记录本进程为祖先的所有子孙进程的累计次缺页数，主缺页数和换出页面数。

     //在父进程回收终止的子进程时，父进程会将子进程的这些信息累计到自己结构的这些域中
     unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;
     int swappable:1; //表示进程的虚拟地址空间是否允许换出
     //进程认证信息
     //uid,gid为运行该进程的用户的用户标识符和组标识符，通常是进程创建者的uid，gid

     //euid，egid为有效uid,gid
     //fsuid，fsgid为文件系统uid,gid，这两个ID号通常与有效uid,gid相等，在检查对于文件

     //系统的访问权限时使用他们。
     //suid，sgid为备份uid,gid
     uid_t uid,euid,suid,fsuid;
     gid_t gid,egid,sgid,fsgid;
     int ngroups;                  //记录进程在多少个用户组中
     gid_t groups[NGROUPS];      //记录进程所在的组

     //进程的权能，分别是有效位集合，继承位集合，允许位集合
     kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;

     int keep_capabilities:1;
     struct user_struct *user;
     struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];    //与进程相关的资源限制信息
     unsigned short used_math;         //是否使用FPU
     char comm[16];                      //进程正在运行的可执行文件名
     int link_count, total_link_ count;  //文件系统信息

     //NULL if no tty 进程所在的控制终端，如果不需要控制终端，则该指针为空
     struct tty_struct *tty;
     unsigned int locks;
     //进程间通信信息
     struct sem_undo *semundo;       //进程在信号灯上的所有undo操作
     struct sem_queue *semsleeping;   //当进程因为信号灯操作而挂起时，他在该队列中记录等待的操作
     //进程的CPU状态，切换时，要保存到停止进程的task_struct中
     struct thread_struct thread;
     struct fs_struct *fs;           //文件系统信息
     struct files_struct *files;    //打开文件信息
     spinlock_t sigmask_lock;   //信号处理函数
     struct signal_struct *sig;   //信号处理函数
     sigset_t blocked;                //进程当前要阻塞的信号，每个信号对应一位
     struct sigpending pending;      //进程上是否有待处理的信号
     unsigned long sas_ss_sp;
     size_t sas_ss_size;
     int (*notifier)(void *priv);
     void *notifier_data;
     sigset_t *notifier_mask;
     u32 parent_exec_id;
     u32 self_exec_id;

     spinlock_t alloc_lock;
     void *journal_info;
}