1.进程
进程是处于执行期间的程序以及执行该程序需要资源的总称。在操作系统中，提供了两种虚拟机制：虚拟处理器和虚拟内存。这两种抽象机制目的是让进程"独立"享有处理器以及整个内存资源。
线程是进程活动中的对象，每个线程拥有独立的程序计数器、进程栈和一组进程寄存器。内核调度的对象是线程，而不是进程。在Linux中进程与线程并不特殊区分，线程只是一种特殊的进程。
2.进程描述符
进程描述符，指的是包含完整描述一个进程所有资源的数据结构。该结构体struct task_struct定义如下，在32位机器上，它大约会有1.7K字节，原因是它包含了一个进程所有资源的信息。
linux/sched.h
struct task_struct {
volatile long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
void *stack;
atomic_t usage;
unsigned int flags; /* per process flags, defined below */
unsigned int ptrace;
...
struct list_head tasks;
...
/*
* pointers to (original) parent process, youngest child, younger sibling,
* older sibling, respectively. (p->father can be replaced with
* p->real_parent->pid)
*/
struct task_struct __rcu *real_parent; /* real parent process */
struct task_struct __rcu *parent; /* recipient of SIGCHLD, wait4() reports */
/*
* children/sibling forms the list of my natural children
*/
struct list_head children; /* list of my children */
struct list_head sibling; /* linkage in my parent's children list */
...
};
内核将进程会放置在一个双向循环链表的任务队列中。因此可以通过如下方式，遍历所有进程。
#define for_each_process(p) \
for (p = &init_task ; (p = next_task(p)) != &init_task ; )
for_each_process(task) {
printk("%s[%d]\n", taks->comm, task->pid);
}
为了方便，引入一个新的结构体struct thread_info。该结构体位于在栈的底端（或顶端）。在x86系统中，可以通过把栈指针的后13（栈的大小为8K时）个有效位屏蔽掉，计算thread_info的偏移，进而可以很方便的得到task_struct的地址。
asm/thread_info.h
struct thread_info {
struct task_struct *task; /* main task structure */
__u32 flags; /* low level flags */
__u32 status; /* thread synchronous flags */
__u32 cpu; /* current CPU */
int saved_preempt_count;
mm_segment_t addr_limit;
void __user *sysenter_return;
unsigned int sig_on_uaccess_error:1;
unsigned int uaccess_err:1; /* uaccess failed */
};
;current_thread_info()函数中，计算thread_info的地址
movl &-8192, %eax
andl %esp, %eax
current_thread_info()->task
3.进程状态
在进程描述符的state域描述了进程所处的状态，在系统中，进程必然处于如下5中状态中的一种。需要注意的是TASK_RUNNING，指的是该进程可以执行，而并不是正在执行。TASK_INTERRUPTIBLE与TASK_UNINTERRUPTIBLE，指的是进程正在睡眠，区别在于是否可以通过信号提前唤醒。
1）TASK_RUNNING（可执行）进程是可执行的；正在执行或者正在运行队列中等待执行。
2）TASK_INTERRUPTIBLE（可中断）进程正在睡眠，等待某些条件的达成；也会因为接收到信号而提前被唤醒投入运行。
3）TASK_UNINTERRUPTIBLE（不可中断）进程正在睡眠，等待某些条件的达成；不会因为接收到信号而提前被唤醒投入运行。
4）TASK_ZOMBIE（僵死）进程已经结束，父进程未调用wait4()系统调用，子进程的进程描述符仍然保留着。
5）TASK_STOPPED（停止）进程没有投入运行、也不能投入运行。在调试期间接收到任何信号都会进入这种状态。
linux/sched.h
#define TASK_RUNNING 0
#define TASK_INTERRUPTIBLE 1
#define TASK_UNINTERRUPTIBLE 2
#define __TASK_STOPPED 4
set_task_state(current, state)
set_current_state(state)
4.进程家族树
Linux进程中存在一个明显的继承关系。所有的进程都是PID为1的init进程的后代。系统中每个进程都有一个父进程。而每个进程可以有零个或多个子进程。 拥有相同父进程的所有进程被称为兄弟。
在进程描述符中，每个进程都有一个parent指针，一个children链表以及一个sibling兄弟链表。可以通过如下方式遍历当前进程的子进程（若对下述链表操作有疑问，可参考我之前写的一篇文章Linux内核数据结构之链表）。注意，父进程的children->next指向的是子进程的sibling变量，而并不是子进程的children变量（如下图，pid为1的进程是其它所有2-n的父进程，即pid为2-n的进程互为兄弟进程）。
#define list_for_each(pos, head) \
for (pos = (head)->next; pos != (head); pos = pos->next)
list_for_each(list, ¤t->children) {
/*
**error:
** task = list_entry(list, struct task_struct, children);
*/
task = list_entry(list, struct task_struct, sibling);
}
