Linux fork的内核实现

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于 2023-06-28 09:59:45 发布

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分类专栏： Linux内核文章标签： linux Linux内核 fork进程

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本文详细介绍了Linux中fork系统调用的工作原理，包括如何创建子进程，复制父进程的代码、数据、堆栈和文件描述符，并分析了不同情况下内存和文件系统的复制策略。通过copy_process和相关函数实现进程信息的复制，最终将新进程加入运行队列进行调度。

Linux fork系统调用的作用是创建一个与原始进程几乎完全相同的新进程，包括代码、数据、堆栈和文件描述符。新进程被称为子进程，原始进程被称为父进程。子进程获得父进程的副本，但是它具有自己的进程ID和内存地址空间。这使得父进程和子进程可以并发执行不同的任务。在子进程中，fork将返回0，而在父进程中，fork将返回子进程的进程ID。这种机制也被称为进程复制（process cloning）。

fork系统调用被广泛用于诸如多进程编程、守护进程、并发编程、服务器编程、操作系统内部实现等领域。通过fork，可以创建多个执行相同程序的进程来同时完成不同的任务，进而提高程序执行效率。

下面分析系统调用的实现

看到系统调用的定义：

SYSCALL_DEFINE0(fork)
{
#ifdef CONFIG_MMU
	return _do_fork(SIGCHLD, 0, 0, NULL, NULL, 0);
#else
	/* can not support in nommu mode */
	return -EINVAL;
#endif
}

内核线程创建定义：

pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
{
	return _do_fork(flags|CLONE_VM|CLONE_UNTRACED, (unsigned long)fn,
		(unsigned long)arg, NULL, NULL, 0);
}