进程描述符的处理
对于每一个进程而言，内核为其单独分配了一个内存区域，这个区域存储的是内核栈和该进程所对应的一个小型进程描述符——thread_info结构。
struct thread_info {
struct task_struct *task; /* main task structure */
struct exec_domain *exec_domain; /* execution domain */
unsigned long flags; /* low level flags */
unsigned long status; /* thread-synchronous flags */
__u32 cpu; /* current CPU */
__s32 preempt_count; /* 0 => preemptable, <0 => BUG */
mm_segment_t addr_limit;
struct restart_block restart_block;
unsigned long previous_esp;
__u8 supervisor_stack[0];
};
之所以将thread_info结构称之为小型的进程描述符，是因为在这个结构中并没有直接包含与进程相关的字段，而是通过task字段指向具体某个进程描述符。通常这块内存区域的大小是8KB，也就是两个页的大小（有时候也使用一个页来存储，即4KB）。一个进程的内核栈和thread_info结构之间的逻辑关系如下图所示：
从上图可知，内核栈是从该内存区域的顶层向下（从高地址到低地址）增长的，而thread_info结构则是从该区域的开始处向上（从低地址到高地址）增长。内核栈的栈顶地址存储在esp寄存器中。所以，当进程从用户态切换到内核态后，esp寄存器指向这个区域的末端。
从代码的角度来看，内核栈和thread_info结构是被定义在一个联合体当中的：
//定义在linux/include/linux/sched.h中
union thread_union {
struct thread_info thread_info;
unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
};
其中，THREAD_SIZE的值取8192时，stack数组的大小为2048；THREAD_SIZE的值取4096时，stack数组的大小为1024。现在我们应该思考，为何要将内核栈和thread_info（其实也就相当于task_struct，只不过使用thread_info结构更节省空间）紧密的放在一起？最主要的原因就是内核可以很容易的通过esp寄存器的值获得当前正在运行进程的thread_info结构的地址，进而获得当前进程描述符的地址。
//定义在/linux/include/asm-i386/thread_info.h中
static inline struct thread_info *current_thread_info(void)
{
struct thread_info *ti;
__asm__("andl %%esp,%0; ":"=r" (ti) : "0" (~(THREAD_SIZE - 1)));
return ti;
}
这条内联汇编语句会屏蔽掉esp寄存器中的内核栈顶地址的低13位（或12位，当THREAD_SIZE为4096时）。此时ti所指的地址就是这片内存区域的起始地址，也就刚好是thread_info结构的地址。但是，thread_info结构的地址并不会对我们直接有用。我们通常可以轻松的通过current宏获得当前进程的task_struct结构，这个宏是如何实现的？
//定义在linux/include/asm-i386/current.h中
static inline struct task_struct * get_current(void)
{
return current_thread_info()->task;
}
#define current get_current()
通过上述源码可以发现，current宏返回的是thread_info结构task字段。而task正好指向与thread_info结构关联的那个进程描述符。得到current后，我们就可以获得当前正在运行进程的描述符中任何一个字段了，比如我们通常所做的：current->pid。
你好，我最近在读ULK，一直比较迷惑不知道task_struct 这个结构是在哪里存储的？
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edsionte 回复:
3月 5th, 2012 at 10:57
@firo, 您是否可以再说的详细一些。
按照最简单的理解：从虚拟内存角度出发，task_struct结构存储在内核空间中，也就是大于3GB的地址空间中（32位下）。从物理内存角度出发，由于这种结构是内核中频繁使用的，因此为了更好的效率以及避免内部碎片，内核使用slab机制分配回收这种结构。
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firo 回复:
3月 7th, 2012 at 16:51
@edsionte, thank you for your reply.看了你的回复理解了很多，那么从虚拟内存角度task_struct是存在zone_normal 普通映射 区还是zone_high动态映射区呢？还是说，兼而有之。
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edsionte 回复:
3月 7th, 2012 at 17:08
@firo, 这样看通过什么方式申请了。通过kmalloc函数都是normal区（当然内存紧张的时候也有可能DMA）。如果通过vmalloc申请则是high了。你可以看看两者的区别。
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唔。。。。貌似现在current的宏变了，不是原来的通过thread_info获取了，楼主有研究过新的代码吗？希望能请教一下呢～
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