进程的创建 —— do_fork()函数详解

最新推荐文章于 2022-10-21 11:18:11 发布

yunsongice

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分类专栏：疯狂内核之进程管理文章标签： thread 数据结构 struct signal user security

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yunsongice/article/details/5508242

本文详细剖析了Linux内核中的do_fork函数，它是进程创建的核心，涉及分配PID、检查跟踪、复制进程描述符、设置状态等步骤。do_fork调用copy_process创建进程数据结构，并通过一系列操作准备子进程的执行，包括信号处理、资源分配、权限复制等。在do_fork之后，子进程虽然完整，但尚未实际运行，需要由调度程序决定何时执行。

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在讲进程管理专题最核心的课题——进程创建之前，我们先简单地回顾一下上一篇博文的sys_clone()系统调用：
asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
{
    unsigned long clone_flags;
    unsigned long newsp;
    int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;

    clone_flags = regs.ebx;
    newsp = regs.ecx;
    parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
    child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
    if (!newsp)
        newsp = regs.esp;
    return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
}

那么，在同一个文件中（针对80x86平台是/arch/i386/kernel/Process.c），有：
asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
{
    return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
}

asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
{
    return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
}

我们看到，不管是clone、fork还是vfork系统调用，他们的实现函数sys_clone、sys_fork和sys_vfork都指向了位于/kernel/Fork.c中的do_fork函数，唯一的不同就是clone_flags的不同，具体含义请参考前一博文。

这里，我们就来详细分析进程创建的实务函数 —— do_fork()

long do_fork(unsigned long clone_flags,
          unsigned long stack_start,
          struct pt_regs *regs,
          unsigned long stack_size,
          int __user *parent_tidptr,
      &nb