[Process Management] task_struct中存放哪些關鍵資訊？

專門用語：

• 使用打字機（Courier New）字體表示原始碼。
• task/process即為Linux中的thread。
• 文中的Linux與Linux kernel指的皆為作業系統核心。
  
• 使用斜體字型標示Linux中的資料結構，變數或函式名稱。
• PID即為TID。

Kernel版本：

• v2.6.24.3

佔了1.7KBytes記憶體空間的task_struct可以存放許多資訊，其中包含許多對保持作業系統正成運作而言並非必要¹的資訊，如統計或其他功能數據utime，stime，utimescaled，stimescaled。。。等。究竟哪些才是會影響task運作的關鍵資訊呢？讓我們看看Linux在呼叫工作排程將current task暫停而開始執行另一個task（稱之為context switch）之前保存哪些資訊。Linux的工作排程函式叫做schedule，真正發生context switch的部分出現在switch_to macro中，switch_to在執行context switch（jmp __switch_to）之前先將CPU暫存器中的值存到current task的task_struct中：

#define switch_to(prev,next,last) do {                                  \
unsigned long esi,edi;                                          \
asm volatile("pushfl\n\t"               /* Save flags */        \
            "pushl %%ebp\n\t"                                  \
            "movl %%esp,%0\n\t"        /* save ESP */          \
            "movl %5,%%esp\n\t"        /* restore ESP */       \
            "movl $1f,%1\n\t"          /* save EIP */          \
            "pushl %6\n\t"             /* restore EIP */       \
            "jmp __switch_to\n"                                \
            "1:\t"                                             \
            "popl %%ebp\n\t"                                   \
            "popfl"                                            \
            :"=m" (prev->thread.esp),"=m" (prev->thread.eip),  \
             "=a" (last),"=S" (esi),"=D" (edi)                 \
            :"m" (next->thread.esp),"m" (next->thread.eip),    \
             "2" (prev), "d" (next));                          \
} while (0)

eip為program counter，有關esp，ebp的作用請參考orca大大（orca dot chen at gmail dot com）的comment。
有 了這些暫存器中的資訊，當下次發生context switch恢復某個被暫停執行的task時，Linux可以知道該從記憶體的哪個位址繼續執行，並知道該task該從什麼狀態繼續執行，因為task使 用到的區域變數都存放在堆疊中。少了這些核心資料多工作業環境絕對無法正常運作，然而為了增加核心的運作效能task_struct中因而存放其他資訊，如state，pid，prio，static_prio，normal_prio。。。等。