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Linux 源码分析 1. Linux进程概述 进程简单的说就是一个程序一次执行的过程，它是一个动态的概念。按照教科书上的定义，进程是程序执行的实例，是linux的基本调度单位。?对于程序员来说，最重要的就是要区分进程和程序的区别，程序是指一段完成功能的代码，或者说是一个工具，它是一个静态的概念，而进程，它是动态的，比如，linux的vi编辑器，它就是一段在linux下用于文本编辑的工具，那么它是一个程序，而我们在linux终端中，可以分别开启两个vi编辑器的进程。一旦提到进程，我们的脑子里就应该产生——程序从代码的第一句动态的执行到最后一句这样的一个思路。?一个进程由如下元素组成：?1. 进程的当前上下文，即进程的当前执行状态；?2. 进程的当前执行目录?3. 进程访问的文件和目录?4. 进程的访问权限，比如它的文件模式和所有权?5. 内存和其他分配给进程的系统资源?在linux系统中，内核使用进程来控制对CPU和其他系统资源的访问，并且使用进程来决定在CPU上运行哪个程序，运行多久以及采用什么特性运行它。内核的调度器负责在所有的进程间分配CPU执行时间，称为时间片(time slice)，它轮流在每个进程分得的时间片用完后从进程那里抢回控制权。?OS会为每个进程分配一个唯一的整型ID，做为进程的标识号(pid)。进程除了自身的ID外，还有父进程ID(ppid),所有进程的祖先进程是同一个进程，它叫做init进程，ID为1，init进程是内核自检后的一个启动的进程。init进程负责引导系统、启动守护（后台）进程并且运行必要的程序。? 2.Linux进程源码分析 Linux 中有3 个系统调用fork、vfork 和clone 用来产生进程，在核心中分别对应sys_fork、sys_vfork 和sys_cloen，进一步都调用内部函数do_fork()完成，区别仅是调用do_fork()的参数不同。 do_fork 参数： unsigned long clone_flags： 特征参数 unsigned long stack_start： 子进程堆栈起始地址 struct pt_regs* regs： 寄存器结构指针 unsigned long stack_size： 堆栈容量，该参数未使用 int __user * parent_tidptr：父进程tid 指针 int __user * child_tidptr： 子进程tid 指针 sys_fork 参数： struct pt_regs* regs 调用do_fork 时格式： clone_flags = SIGCHLD：子进程结束（terminate）或停止（stop）时向父进程发送该信号 stack_start = regs-rsp：共用父进程堆栈，使用COW 机制进行复制 regs = regs stack_size = 0 parent_tidptr = NULL child_tidptr = NULL sys_vfork 参数： struct pt_regs* regs 调用do_fork 时格式： clone_flags = CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD：与父进程共用一个地址空间； 并且使父进程挂起进入等待状态，直至子进程释放地址空间，即结束或执行一个新程序； 其他与sys_fork 相同 sys_clone 参数： unsigned long clone_flags unsigned long newsp void __user* parent_tid void __user* child_tid struct pt_regs* regs 调用do_fork 时格式： stack_start = newsp ? : regs-rsp stack_start = 0 其它参数对应使用 下面分析do_fork()过程 1 pid = alloc_pidmap()：分配一个空闲的pid 号 2 检测current-ptrace 标记，如果需要跟踪子进程，则在clone_flags 加入CLONE_PTRACE 标记 3 p = copy_process()：创建进程描述字 I 如果clone_flags 同时带有CLONE_NEWNS 和CLONE_FS 标记则出错。CLONE_NEWNS 表 示使用新的命名空间（namespace）；CLONE_FS 表示与父进程共享current-fs 结构，即fs_struct II 如果clone_flags 带有CLONE_THREAD 标记但没有CLONE_SIGHAND 标记则出错。 CLONE_THREAD：将子进程加入到父进程的线程组中，强制子进程共享父进程