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1.データ構造

プロセスはtask_structにより管理される。

フィールド	意味
state	プロセスの状態 TASK_RUNNING: 実行可能 TASK_INTERRUPTIBLE: Block中(シグナルを受信するとWakeupする) TASK_UNINTERRUPTIBLE: Block中(シグナルを受信してもWakeupしない)
prio	動的優先度。effective_prio()によりstatic_prioをベースに計算される。 topで表示されているPrioはこの動的優先度(100-139)を0-39にバイアスして表示している。
static_prio	静的優先度(小さいほうが優先度高)。動的優先度を計算するための元ネタとして使われる。 0-99     リアルタイムプロセス用 100-139  通常プロセス用(nice値により値が決まる)
sleep_avg	動的優先度の計算に使用される。sleep_avgが大きい程、動的優先度が小さくなる。 RUNNING状態になってRunQueueに追加される時にsleepしていた時間が加算される(最初は動的優先度が小さくなる)。 schedule()で切替えられる時、動作していた時間分だけ減算される(動的優先度が大きくなっていく)。
timestamp	以下のタイミングで時間が記録される ・RunqueueのActiveリストにつながれたとき ・コンテキスイッチされた時 ・スケジューラで実行プロセスに選ばれた時
activated	プロセスがどのようにWakeupされたかを示す。 -1:TASK_UNINTERRUPTIBLE状態からWakeupされた。 1:通常コンテキストからWakeupされた 2:割り込みコンテキストからWakeupされた schedule()で実行プロセスに選ばれると0にクリアされる。
time_slice	残りのCPU時間(jiffies) CPUを使っているとscheduler_tick()で減算されていき、0になると Runqueueのactiveリストからexpireリストに移動される。(activeのままでいる場合もある) nice値(static_prioと同義)から以下の値に初期設定される。 (優先度が高い程、割り当て時間が長くなる) nice値            -20       19 p->static_prio    100   ... 139 p->time_slice     200ms ... 5ms task_timeslice()でnice値をtime_slice値に変換している。
mm	プロセスのアドレス空間 カーネルプロセスの場合は、ユーザアドレス空間を持たないのでNULL。
active_mm	Active(実際にCR3に設定されて動作中)なアドレス空間。ユーザプロセスにおいてはtask->mmと同じものを指す。 カーネルプロセス等のようにアドレス空間を持たない(task->mm==NULL)プロセスの場合は、TLB Flushを最小限にするため、前のプロセスのアドレス空間をそのまま引き継ぐ(前のプロセスのactive_mmがcurrent->active_mmとなっている)。 もしcurrent->active_mm == NULLなら、なにかがおかしい。カレントのプロセスは、カーネルスレッド(current->mm == NULL)であったとしても、正しいtask->active_mmを常に持っていなければならない。

2.静的優先度と動的優先度

優先度には静的優先度と動的優先度がある。静的優先度は設定により固定的に割り当てられる。0〜99がリアルタイムプロセス用に使われ、100〜139が通常のプロセスに用いられる。通常プロセスの静的優先度はnice値により決定される。niceの取りうる値 -20〜19 が静的優先度 100〜139にマップされている(nice値 -20なら静的優先度は100、19なら139)。この、静的優先度をベースに動的優先度が計算される。

動的優先度は、実際にプロセスのスケジュールに使用される優先度。静的優先度を元に計算される。CPU時間を使うほど優先度が下がる(値が大きくなる)。この計算はeffective_prio()で行われる。

静的優先度と動的優先度の値の確認

3.task_structとカーネルスタック

task_structはthread_union内のthread_infoからポインタが張ってある。thread_unionはthread_infoとstackの共用体で、thread_info以外の部分はカーネルスタックとして使われる。THREAD_SIZEは通常8192なので、カーネルスタックは8KB弱ということになる。CONFIG_4KSTACKSを使用すると4192になる。

union thread_union {
        struct thread_info thread_info;
        unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
};

thread_union
+------------+ task_struct
|thread_info | --> +-------+
|            |     |       |
+------------+     +-------+
|            |
     :         <-esp
|            | KernelStack先頭
+------------+

[関連関数など]

current

init_task


nr_processes()

for_each_process(p)