fork源码概要分析

怼烎@ 2022-06-13 14:39 141阅读 0赞

fork属于系统调用，首先从用户态切换到内核态，这个过程前面已经说过了，到了内核态之后就是调用sys\_fork（）,然后调用do\_fork():

asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
    {
    	return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
    }

这个过程会传递一些信号值和寄存器进去。

do\_fork功能概要：

1、为子进程分配pid,

2、调用copy\_process()函数进行一系列的copy

3、将子进程加入进程调度队列，等待cpu的调度

copy\_process()功能概要：

1、为子进程申请一个PCB(task\_struct)

调用dup\_task\_struct()函数，一般分配8k的物理页面，1k用于保存task\_struct（PCB），另外一部分用作子进程的内核堆栈

p = dup_task_struct(current);
    	if (!p)
    		goto fork_out;

2、对PCB进行初始化，如自旋锁，定时器

INIT_LIST_HEAD(&p->children);
    	INIT_LIST_HEAD(&p->sibling);
    	p->vfork_done = NULL;
    	spin_lock_init(&p->alloc_lock);
    	spin_lock_init(&p->proc_lock);
    
    	clear_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING);
    	init_sigpending(&p->pending);

3、将父进程的拷贝内存管理mm\_struct，文件描述符files，文件系统fs，信号，信号处理函数

if ((retval = copy_semundo(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_audit;
    	if ((retval = copy_files(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_semundo;
    	if ((retval = copy_fs(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_files;
    	if ((retval = copy_sighand(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_fs;
    	if ((retval = copy_signal(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_sighand;
    	if ((retval = copy_mm(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_signal;
    	if ((retval = copy_keys(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_mm;
    	if ((retval = copy_namespace(clone_flags, p)))
    		goto bad_fork_cleanup_keys;

这里还对寄存器的值进行了copy和初始化，把eax的值设为0（所以子进程返回值为0），并设置EIP为ret\_from\_fork的起始地址（子进程从此处开始执行）

retval = copy_thread(0, clone_flags, stack_start, stack_size, p, regs);
    	if (retval)
    		goto bad_fork_cleanup_namespace;

4、调用sched\_fork（）对子进程的静态优先级初始化，并设置子进程为TASK\_RINNING状态

sched_fork(p);