1.进程分为实时进程和非实时进程。
硬实时进程有严格的时间限制，某些任务必须在指定的时限内完成。软实时进程是硬实时进程的一种弱化形式。大多数进程没有特定时间约束的普通进程。CPU时间分配简图如2.1所示。
图2.1 时间片分配CPU时间
抢占式多任务处理：各个进程都分配到一定时间段可以移植，当时间到期后，内核会从进程强制手机控制权，被抢占进程的运行时环境都会被保存起来因此其执行结果不会丢失，恢复时进程环境可完全恢复。
2.进程表示
Linux内核及及进程和顺序的所有算法都围绕一个名为task_struct的数据结构，其位于include/sched.h中。
Linux中task_struct用来控制管理进程，结构如下：
struct task_struct
{
volatile long state; /*说明了该进程是否可以执行,还是可中断等信息。-1表示不可执行，0表示可运行，>0表示禁止*/
unsigned long flags; /* Flage 是进程号,在调用fork()时给出 */
int sigpending; /* 进程上是否有待处理的信号 * /
//进程地址空间,区分内核进程与普通进程在内存存放的位置不同
mm_segment_t addr_limit; /* 0-0xBFFFFFFF for user-thead
0-0xFFFFFFFF for kernel-thread */
volatile long need_resched; /* 调度标志,表示该进程是否需要重新调度,若非0,则当从内核态返回到用户态,会发生调度 */
int lock_depth; /* 大内核锁深度 */
long nice; /*进程的基本时间片 */
unsigned long policy;/*进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分时进程:SCHED_OTHER
*/
struct mm_struct *mm; /* 进程内存管理信息 */
int processor; /*若进程不在任何CPU上运行, cpus_runnable 的值是0，否则是1 这个值在运行队列被锁时更新*/
unsigned long cpus_runnable, cpus_allowed;
struct list_head run_list; /*指向运行队列的指针 */
unsigned long sleep_time; /* 进程的睡眠时间 */
struct task_struct *next_task, *prev_task;/*用于将系统中所有的进程连成一个双向循环链表, 其根是init_task */
struct mm_struct *active_mm;
struct list_head local_pages; /* 指向本地页面 */
unsigned int allocation_order, nr_local_pages;
struct linux_binfmt *binfmt; /* 进程所运行的可执行文件的格式 */
int exit_code, exit_signal;
int pdeath_signal; /* 父进程终止是向子进程发送的信号 */
unsigned long personality;
/* Linux可以运行由其他UNIX操作系统生成的符合iBCS2标准的程序 */
int did_exec:1;
pid_t pid; /* 进程标识符,用来代表一个进程 */
pid_t pgrp; /*进程组标识,表示进程所属的进程组*/
pid_t tty_old_pgrp; /* 进程控制终端所在的组标识 */
pid_t session; /*进程的会话标识 */
pid_t tgid;
int leader; /*表示进程是否为会话主管*/
struct task_struct *p_opptr,*p_pptr,*p_cptr,*p_ysptr,*p_osptr;
struct list_head thread_group; /*线程链表 */
struct task_struct *pidhash_next; /* 用于将进程链入HASH表 */
struct task_struct **pidhash_pprev;
wait_queue_head_t wait_chldexit; /* 供wait4()使用 */
struct completion *vfork_done; /* 供vfork() 使用 */
unsigned long rt_priority; /* 实时优先级，用它计算实时进程调度时的weight值 */
/* it_real_value，it_real_incr用于REAL定时器，单位为jiffies, 系统根据it_real_value设置定时器的第一个终止时间. 在定时器到期时，向进程发送SIGALRM信号，同时根据it_real_incr重置终止时间，it_prof_value，it_prof_incr用于Profile定时器，单位为jiffies。当进程运行时，不管在何种状态下，每个tick都使it_prof_value值减一，当减到0时，向进程发送信号SIGPROF，并根据it_prof_incr重置时间.it_virt_value，it_virt_value用于Virtual定时器，单位为jiffies。当进程运行时，不管在何种状态下，每个tick都使it_virt_value值减一当减到0时，向进程发送信号SIGVTALRM，根据it_virt_incr重置初值。*/
unsigned long it_real_value, it_prof_value, it_virt_value;
unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_value;
struct timer_list real_timer; /* 指向实时定时器的指针 */
struct tms times; /* 记录进程消耗的时间 */
unsigned long start_time; /* 进程创建的时间 */
long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS]; /*记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间 */
//内存缺页和交换信息:
/* min_flt, maj_flt累计进程的次缺页数（Copy on Write页和匿名页）和主缺页数（从映射文件或交换设备读入的页面数）；
nswap记录进程累计换出的页面数，即写到交换设备上的页面数。
cmin_flt, cmaj_flt, cnswap记录本进程为祖先的所有子孙进程的累计次缺页数，主缺页数和换出页面数。
在父进程回收终止的子进程时，父进程会将子进程的这些信息累计到自己结构的这些域中 */
unsigned long min_flt, maj_flt, nswap, cmin_flt, cmaj_flt, cnswap;
int swappable:1; /*表示进程的虚拟地址空间是否允许换出*/
//进程认证信息
uid,gid为运行该进程的用户的用户标识符和组标识符，通常是进程创建者的uid，gid
euid，egid为有效uid,gid
fsuid，fsgid为文件系统uid,gid，这两个ID号通常与有效uid,gid相等，在检查对于文件*/
//suid，sgid为备份uid,gid
uid_t uid,euid,suid,fsuid;
gid_t gid,egid,sgid,fsgid;
int ngroups; //记录进程在多少个用户组中
gid_t groups[NGROUPS]; //记录进程所在的组
//进程的权能，分别是有效位集合，继承位集合，允许位集合
kernel_cap_t cap_effective, cap_inheritable, cap_permitted;
int keep_capabilities:1;
struct user_struct *user;
struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS]; //与进程相关的资源限制信息
unsigned short used_math; //是否使用FPU
char comm[16]; //进程正在运行的可执行文件名
//文件系统信息
int link_count, total_link_count;/* 连接数目*/
struct tty_struct *tty; /* NULL if no tty 进程所在的控制终端，如果不需要控制终端，则该指针为空 */
unsigned int locks;
//进程间通信信息
struct sem_undo *semundo; /* 进程在信号灯上的所有undo操作 */
struct sem_queue *semsleeping; /* 当进程因为信号灯操作而挂起时，他在该队列中记录等待的操作 */
struct thread_struct thread;/*进程的CPU状态，切换时，要保存到停止进程的task_struct中 */
struct fs_struct *fs;/*文件系统信息*/
struct files_struct *files;/*打开文件信息*/
spinlock_t sigmask_lock; /* 信号处理函数 */
struct signal_struct *sig; //信号处理函数
sigset_t blocked; //进程当前要阻塞的信号，每个信号对应一位
struct sigpending pending; /* 进程上是否有待处理的信号 */
unsigned long sas_ss_sp;
size_t sas_ss_size;Linux提供资源限制机制，其使用了task_struc t的rlim数组，数组项类型为struct rlimit。
int (*notifier)(void *priv);
void *notifier_data;
sigset_t *notifier_mask;
//线程组跟踪
u32 parent_exec_id;
u32 self_exec_id;
spinlock_t alloc_lock;
void *journal_info;/* 虚拟内存状态*/
};
3.Linux的资源限制机制
Linux提供资源限制机制，其使用了task_struct的rlim数组，数组项类型为struct rlimit。
rlim_cur:进程当前的资源限制，即软限制。
rlim_max:该限制的最大容许值，即硬限制。
setrlimit和getrlimits用于增减和检查当前限制。表2.3列出了可能的常数及其含义。
表2.3
