fork源码剖析

 fork是复制进程，那么首先要清楚进程是什么？

 进程是一个正在运行的程序，是资源分配的最小单位，系统管理进程是依靠对进程控制块（PCB）的管理完成的，每个进程的产生分两步，一是：分配PCB，二是准备进程实体，如分配内存空间等。

fork() 创建进程，1、fork（）调用一次，返回2次，子进程的返回值是0，父进程的返回值是新子进程的进程ID。 2、文件共享 在fork之前父进程打开的文件子进程才能使用，一个进程打开的文件描述符是在PCB中记录的，父进程调用fork()创建子进程的过程中，子进程的PCB是拷贝父进程的PCB，父进程的所有打开的文件描述符都被复制到子进程中。父子进程每个相同的打开描述符共享一个文件表项。文件描述符的引用计数count+1,不仅如此，父进程的用户根目录、当前工作目录等变量的引用计数均+1

pthread_creat（）创建线程，

 vfork（）创建一个新进程，子进程去调用exec，并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中去，因为子进程会立即调用exec（或者exit），于是就不会访问该地址空间并保证子进程先运行，直到子进程调用exec或者exit子后,父进程才会运行。

 fork() ，pthread_creat(), vfork()的系统调用分别是sys_fork()，sys_clone(), sys_vfork()，它们的底层都用的是do_fork（），只是传的参数，和标志不同。对fork重要部分源代码分析：

我们对sys_fork()的do_fork()转到定义:

do_fork（）：1、定义PCB指针struct task_struct *p; 2、分配PID，cat /proc/sys/kernel/pid_max命令可以查看一个系统支持的最大进程数，进程数的范围0~32768，理论值。 3、调用copy_process方法，创建子进程的task_struct.

/**
 * 负责处理clone,fork,vfork系统调用。
 * clone_flags-与clone的flag参数相同
 * stack_start-与clone的child_stack相同
 * regs-指向通用寄存器的值。是在从用户态切换到内核态时被保存到内核态堆栈中的。
 * stack_size-未使用,总是为0
 * parent_tidptr,child_tidptr-clone中对应参数ptid,ctid相同
 */
long do_fork(unsigned long clone_flags,
	      unsigned long stack_start,
	      struct pt_regs *regs,
	      unsigned long stack_size,
	      int __user *parent_tidptr,
	      int __user *child_tidptr)
{
	struct task_struct *p;
	int trace = 0;
	/**
	 * 申请PID，通过查找pidmap_array位图,为子进程分配新的pid参数.
	 */
	long pid = alloc_pidmap();  

	if (pid < 0)
		return -EAGAIN;
	/**
	 * 如果父进程正在被跟踪,就检查debugger程序是否想跟踪子进程.并且子进程不是内核进程(CLONE_UNTRACED未设置)
	 * 那么就设置CLONE_PTRACE标志.
	 */
	if (unlikely(current->ptrace)) {
		trace = fork_traceflag (clone_flags);
		if (trace)
			clone_flags |= CLONE_PTRACE;
	}
     //之前是对参数的检查
	/**
	 * copy_process复制进程描述符.如果所有必须的资源都是可用的,该函数返回刚创建的task_struct描述符的地址.
	 * 这是创建进程的关键步骤.
	 */
	p = copy_process(clone_flags, stack_start, regs, stack_size, parent_tidptr, child_tidptr, pid);