TCB

📌 Task Control Block TCB

Task Control Block (TCB) — структура данных, которая содержит полную информацию о задаче (потоке или процессе), необходимую для её управления, планирования и переключения контекста CPU.

🧠 Как работает

Scheduler использует TCB для отслеживания состояния каждой задачи. При переключении контекста ядро сохраняет и восстанавливает данные из TCB. Эта структура обычно размещается в ядровой памяти и ссылается из таблиц задач.

Основные поля TCB:

• Идентификаторы: PID, TID
• Регистры: PC, SP, Registers, FPU/XMM состояния
• Состояние: Running, Ready, Blocked, Sleeping
• Приоритеты: статический, динамический
• Память: указатели на Stack, Heap, Page Table
• Список блокировок: Mutex, Semaphore и пр.
• Время исполнения: учёт квантов, профилирование
• Ссылки: родительская/дочерние задачи, ресурсы, дескрипторы

Пример в Linux Kernel: структура task_struct.

⚙️ Где применяется

Компонент ОС	Назначение
Scheduler	Выбор и переключение задач
Kernel	Учёт ресурсов, системные вызовы, сигналы
RTOS	Хранение минимального состояния для задач
Multicore CPU	Распределение TCB между ядрами

✅ Преимущества

• Централизованное управление задачей
• Быстрое переключение контекста
• Расширяемость под любые политики планирования

❌ Недостатки

• Требует памяти и управления её размещением
• Ошибки в TCB ведут к краху всей системы
• Зависим от архитектуры (разное расположение полей)