深入剖析 fork 内核实现（Linux kernel 2.6.11）

本文基于 Linux Kernel 2.6.11 分析进程复制系统调用 do_fork函数的实现过程。

详细分析了其中的 copy_process()、dup_task_struct()、copy_file()、copy_mm()、copy_thread()等一系列辅助函数的实现过程。

并详细讲解了进程描述符task_struct、小型进程描述符/内核栈 thread_info、内存描述符mm_struct中的主要字段含义。

讲解了线性区的概念和线性区对象 vm_area_struct、以及线性区数据结构的相关内容。并简单描述了写时拷贝机制的底层实现原理。

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进程复制概述

在Linux系统中，进程的产生通常是调用fork系统调用的结果，该系统调用通过复制一个现有的进程来创建一个全新的进程，在调用结束时，在返回点父进程恢复执行，子进程开始执行（执行点就是父进程调用fork()系统调用之后）。

fork函数返回了两次：一次是在父进程，一次是在子进程。如果在子进程中返回，返回值为0；在父进程中返回，返回值是子进程的PID。

执行进程复制在Linux中实现了三种相关的函数：

• fork()：