В операционной системе Linux процесс, или задание, представляется структурой данных taskstruct. Linux поддерживает таблицу task, представляющую собой линейный вектор указателей на каждую определенную в данный момент структуру данных task_struct. В этой структуре данных информация разбита на следующие категории.
Состояние. Состояние выполнения процесса (выполняющийся, готовый к выполнению, приостановленный, остановленный, зомби).
Информация по планированию. Информация, которая нужна операционной системе Linux для планирования процессов. Процесс может быть обычным или выполняющимся в реальном времени; кроме того, он обладает некоторым приоритетом. Процессы, выполняющиеся в реальном времени, планируются до обычных процессов; в каждой из категорий можно использовать относительные приоритеты. Счетчик ведет отсчет времени, отведенного процессу.
Идентификаторы. Каждый процесс обладает своим собственным идентификатором, а также идентификаторами пользователя и группы. Идентификатор группы используется для того, чтобы назначить группе пользователя права доступа к ресурсам.
Обмен информацией между процессами. В операционной системе Linux используется такой же механизм межпроцессного взаимодействия, как и в операционной системе UNIX SVR4, описанной в главе 6, "Взаимоблокировка и голодание".
Связи. Каждый процесс содержит в себе связи с параллельными ему процессами, с родственными ему процессами (с которыми он имеет общий родительский процесс) и связи со всеми своими дочерними процессами.
Время и таймеры. Сюда входит время создания процесса, а также количество процессорного времени, затраченного на данный процесс. С процессом также могут быть связаны интервальные таймеры (один или несколько). Интервальный таймер задается в процессе с помощью системного вызова; после истечения периода таймера процессу отправляется соответствующий сигнал. Таймер может быть создан для одноразового или периодического использования.
Файловая система. Содержит в себе указатели на все файлы, открытые данным процессом.
Виртуальная память. Определяет отведенную данному процессу виртуальную память.
Контекст, зависящий от процессора. Информация по регистрам и стеку, составляющая контекст данного процесса.
На рис. 4.18 показаны состояния выполнения процесса.
Выполняющийся. Это состояние отвечает на самом деле двум состояниям: текущий процесс либо выполняется, либо готов к выполнению.
Прерываемый. Это состояние блокировки, в котором процесс ожидает наступления события, например, завершения операции ввода-вывода, освобождения ресурса или сигнала от другого процесса.
Непрерываемый. Это состояние блокировки другого рода. Его отличие от предыдущего состоит в том, что в непрерываемом состоянии процесс непосредственно ожидает выполнения какого-то аппаратного условия, поэтому он не воспринимает никаких сигналов.
Остановленный. Процесс был остановлен и может быть продолжен только при соответствующем воздействии другого процесса. Например, процесс, который находится в состоянии отладки, может перейти в состояние остановки.
Зомби. Процесс был прекращен, но по какой-то причине его структура остается в таблице процессов.
Потоки в Linux
В операционной системе Linux новый процесс создается путем копирования атрибутов текущего процесса. Новый процесс может быть клонирован (cloned); при этом такие ресурсы, как файлы, обработчики сигналов и виртуальная память, используются совместно. Если два процесса пользуются одной и той же виртуальной памятью, они функционируют как потоки в рамках одного и того же процесса. Однако для потоков структуры данных отдельно не задаются. Таким образом, в операционной системе Linux потоки и процессы не различаются.
