1.Linux内核设计与实现 P23---浅析current寻找task_struct的过程

Linux通过slab分配器动态分配task_struct结构，该结构定义在了<include/linux/sched.h>文件中，进程描述符中包含一个具体进程的所有信息，各个进程的task_struct存放在它们内核栈的尾端。在栈底（对于向下增长的栈）或栈顶（对于向上增长的栈）创建一个新的结构struct thread_info。利用这个新的机构来迅速的找到task_struct的位置。
  下面是kernel2.6.32.10里task_struct的定义（对于x86类型的CPU来说文件位于：arch/x86/include/asm /include/asm/thread_info.h）：

1. struct thread_info {
   
2.         struct task_struct        *task;                /* main task structure */
   
3.         struct exec_domain        *exec_domain;        /* execution domain */
   
4.         __u32                        flags;                /* low level flags */
   
5.         __u32                        status;                /* thread synchronous flags */
   
6.         __u32                        cpu;                /* current CPU */
   
7.         int                        preempt_count;        /* 0 => preemptable, <0 => BUG */
   
8.         mm_segment_t                addr_limit;
   
9.         struct restart_block    restart_block;
   
10.         void __user                *sysenter_return;
    
11. #ifdef CONFIG_X86_32
    
12.         unsigned long           previous_esp;   /* ESP of the previous stack in   case of nested (IRQ) stacks*/
    
13.         __u8                        supervisor_stack[0];
    
14. #endif
    
15.         int                        uaccess_err;
    
16. };

其中的task的值就为task_struct的位置。
kernel利用current宏寻找task_struct的位置，假设栈的大小为8k(13个二进制位)，我们可以将进程栈的地址的后13位屏蔽掉，这样得到的刚好就是进程栈的起始地址，而thread_info刚好就是位于进程栈的底部，所以进程栈的起始地址就是struct thread_info的地址，得到了thread_info的地址，我们就很容易找到task_struct的地址了。
汇编实现过程为
movl  %-8192 ,%eax
andl   %esp ,%eax
寄存器esp存放进程栈的当前地址，eax最后存放的就是进程栈的起始地址。current使用current_thread_info来实现这个过程。
kernel源码（对于x86类型的CPU来说文件位于arch/x86/include/asm //include/asm/thread_info.h）

1. /* how to get the current stack pointer from C */
   
2. register unsigned long current_stack_pointer asm("esp") __used;
   
3. 
   
4. /* how to get the thread information struct from C */
   
5. static inline struct thread_info *current_thread_info(void)
   
6. {
   
7.         return (struct thread_info *)
   
8.                 (current_stack_pointer & ~(THREAD_SIZE - 1));
   
9. };

其中current_stack_pointer为进程栈的当前地址,THREAD_SIZE为进程栈的大小。
所以current_thread_info()->task即为task_struct()的地址。