在谈进程之前，我们先说一说程序：在Linux下，我们想生成一个C程序，必定要通过预处理，编译，汇编，链接这四步，才能得到一个可执行文件也就是我们的C程序，而对于我们操作系统而言，要运行一个磁盘上保存的二进制可执行文件，要进行哪些操作呢？
根据冯诺依曼体系结构，我们知道我们的CPU其实只跟我们的内存打交道，而在这里我们要让CPU运行我们的二进制可执行文件，就必然要将磁盘上的二进制文件加载到我们的内存当中，而当这份二进制文件被加载到内存当中后，就不仅仅是单纯的二进制可执行文件这么简单，程序在这里就会演变成为我们所说的进程。
而对于进程，除了包含之前的二进制文件中的数据与代码以外，还有一项非常重要的内容，也就是我们的进程控制块PCB（在Linux下PCB就是task_struct的结构体），而在进程控制块当中，则是包含所有描述该进程的信息，所以我们操作系统对于进程的管理主要通过两个方面：
1.内核将磁盘上的二进制可执行文件读入到内存当中，并且为其分配对应的内存空间；
2.内核为这个进程保存所有相关信息，构建PCB（task_struct结构体），并将其与其他进程的PCB以特定的数据结构管理组织管理起来；
这样一来，我们操作系统的调度程序就可以根据对应的PCB找到对应的进程，就可以对其所管辖的进程进行调度执行了。
对于上述的两个方面，首先我们来讨论一下第一个，也就是内核将磁盘上的二进制文件读入到内存当中，这里就会形成对应的内存映像，而对于二进制可执行程序与进程的内存映像的不同之处在于：
1.二进制可执行程序在于硬盘之中，而进程的内存映像在于内存当中；
2.二进制可执行程序并不存在堆栈，只有当其被加载到内存当中后才会被分配堆栈；
3.二进制可执行程序虽然也有未初始化的数据段，但它并不被存储在硬盘中的可执行文件当中；
4.二进制可执行程序是静态的，而我们的进程的内存映像是动态的，随时变化的；
而进程的内存映像的大致布局如下（也就是我们所说的地址空间）：
由此我们可以总结出：硬盘上的二进制可执行程序在被加载到内存当中，其中的数据以及代码就保存在这个进程所对应的地址空间当中，而这个地址空间上的所有地址均为虚拟地址，至于它与我们物理内存的关系，则是地址空间上的虚拟地址通过页表以及CPU上的内存管理单元MMU这一硬件将虚拟地址通过映射，将其转化成我们的物理地址。
我们操作系统内核在管理进程主要是通过对每个进程的PCB进行管理，而一个PCB中包含了这个进程的所有信息，而这些信息大致有哪些呢？（我们以Linux的task_struct为例）
在进行剖析task_struct的定义之前，我们先按照我们的理论推一下它的结构： 1、进程状态 ,将纪录进程在等待,运行,或死锁 2、调度信息, 由哪个调度函数调度,怎样调度等 3、进程的通讯状况 4、因为要插入进程树,必须有联系父子兄弟的指针, 当然是task_struct型 5、时间信息, 比如计算好执行的时间, 以便cpu 分配 6、标号 ,决定改进程归属 7、可以读写打开的一些文件信息 8、 进程上下文和内核上下文 9、处理器上下文 10、内存信息
查看task_struct这个结构体定义的源码可以通过/usr/src/kernels/2.6.32-431.el6.i686/include/linux这个路径，去查找其中的sched.h文件，其中大致定义如下：
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 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 mm_segment_t addr_limit; //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 //0-0xBFFFFFFF for user-thead //0-0xFFFFFFFF for kernel-thread //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 volatile long need_resched; int lock_depth; //锁深度 long nice; //进程的基本时间片 //进程的调度策略,有三种,实时进程:SCHED_FIFO,SCHED_RR, 分时进程:SCHED_OTHER unsigned long policy; 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 //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 task_struct *next_task, *prev_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 //记录进程在每个CPU上所消耗的用户态时间和核心态时间 long per_cpu_utime[NR_CPUS], per_cpu_stime[NR_CPUS]; //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 //系统的访问权限时使用他们。 //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; //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 struct tty_struct *tty; 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 //进程的CPU状态，切换时，要保存到停止进程的task_struct中 struct thread_struct thread; //文件系统信息 struct fs_struct *fs; //打开文件信息 struct files_struct *files; //信号处理函数 spinlock_t sigmask_lock; 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; int (*notifier)(void *priv); void *notifier_data; sigset_t *notifier_mask; u32 parent_exec_id; u32 self_exec_id; spinlock_t alloc_lock; void *journal_info; }; 以上内容我是参考了http://blog.sina.com.cn/s/blog_65403f9b0100gs3a.html这篇博客。而其中几个重要的成员如下：
标示符 pid： 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。（通过系统调用getpid()与getppid()可以分别获取当前进程pid与其父进程pid，这里要注意一点：所有通过命令行进行的进程，其父进程均为shell） 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：包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。 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。
还有这里不得不提的一项就是mmstruct这个结构体，在上面的源码中也有相关定义：
struct mm_struct *mm; //进程内存管理信息其实，mmstruct这个结构体主要描述了Linux视角下管理进程地址空间的信息，它主要通过以对应的start和end两个数据来对地址空间中的每一个区域进行对应的划分其范围。
最后附上一张图：
