linux下的进程控制块和文件描述符

进程—— 所有的进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。
PCB(process control block)，进程控制块，是一个数据结构描述，它是对系统的进程进行管理的重要依据，和进程管理相关的操作无一不用到PCB中的内容。一般情况下，PCB中包含以下内容：
（1）进程标识符（内部，外部）
（2）处理机的信息（通用寄存器，指令计数器，PSW，用户的栈指针）。
（3）进程调度信息（进程状态，进程的优先级，进程调度所需的其它信息，事件）
（4）进程控制信息（程序的数据的地址，资源清单，进程同步和通信机制，链接指针）
PCB是为了管理进程设置的一个数据结构。是系统感知进程存在的唯一标志。
通常包含如以下的信息：
(1)进程标识符(唯一)
(2)进程当前状态，通常同一状态的进程会被放到同一个队列；
(3)进程的程序和数据地址
(4)进程资源清单。列出所拥有的除CPU以外的资源记录。
(5)进程优先级。反应进程的紧迫程度
(6)CPU现场保护区。记录中断时的CPU状态
(7)进程队列的PCB的链接字。
(8)进程相关的其他信息。记账用的，如占用CPU多长时间等。
进程控制块
每个进程在内核中都有一个进程控制块(PCB)来维护进程相关的信息,Linux内核的
进程控制块是task_struct结构体。现在我们全面了解⼀一下其中都有哪些信息。
在Linux中，这个结构叫做task_struct。
task_struct
task_struct是Linux内核的⼀一种数据结构，它会被装载到RAM⾥里并且包含着进程的信息。
每个进程都把它的信息放在 task_struct 这个数据结构⾥里，task_struct 包含了这些内容：
标示示符 ： 描述本进程的唯⼀一标⽰示符，⽤用来区别其他进程。
状态 ：任务状态，退出代码，退出信号等。
优先级 ：相对于其他进程的优先级。
程序计数器：程序中即将被执⾏行的下一条指令的地址。
内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据。
I／O状态信息：包括显⽰示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使⽤用的⽂文件列表。
记账信息：可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
保存进程信息的数据结构叫做 task_struct，并且可以在 include/linux/sched.h ⾥里找到它。
所有运⾏行在系统⾥里的进程都以 task_struct 链表的形式存在内核⾥里。
进程的信息可以通过 /proc 系统⽂文件夹查看。要获取PID为400的进程信息，你需要查看 /
proc/400 这个⽂文件夹。大i多数进程信息同样可以使⽤用top和ps这些⽤用户级⼯工具来获取。

文件描述符fd（file descriptor）
内核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。

文件描述符：在linux系统中打开文件就会获得文件描述符，它是个很小的非负整数。每个进程在PCB（Process Control Block）中保存着一份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引，每个表项都有一个指向已打开文件的指针。
文件指针：C语言中使用文件指针做为I/O的句柄。文件指针指向进程用户区中的一个被称为FILE结构的数据结构。FILE结构包括一个缓冲区和一个文件描述符。而文件描述符是文件描述符表的一个索引，因此从某种意义上说文件指针就是句柄的句柄（在Windows系统上，文件描述符被称作文件句柄）。

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