fork系统调用过程
2017-07-19 18:25
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又是查找资料,又是看源码,折腾了大半天,终于把fork的过程弄完了,但是后面的跟踪状态还不太懂,等具体后面弄清楚了,再加上。 内核是2.6.11版本的。 fork()系统调用: 我们运行一个系统调用时,系统将调用宏指令_syscall0
#define _syscall0(type,name) \ type name(void) \ { \ register long __a __asm__ ("r10"); \ register long __n_ __asm__ ("r9") = (__NR_##name); \ __asm__ __volatile__ (".ifnc %0%1,$r10$r9\n\t" \ ".err\n\t" \ ".endif\n\t" \ "break 13" \ : "=r" (__a) \ : "r" (__n_)); \ if (__a >= 0) \ return (type) __a; \ errno = -__a; \ return (type) -1; \ }
进而,调用0x80号中断,中断0x80 把调用(控制)传给核心入口地址中的system_call()负责保护所有的寄存器,并检查系统调用是否合法,如果合法那么根据从sys_call_table中找出的偏移量,把控制权转给真正的系统。 当用户调用INT 0x80而进入system_call函数后,首先检查用来存放系统调用编号的eax的值是否超出IDT表的项数NR_syscalls如没有超出的话,就根据eax的值从系统调用表(sys_call_table)中得到对应的系统调用入口,并通过call 指令转入各个具体函数(sys_*)的处理过程。) 对esp和eip进行处理,使其指向内核栈。然后把寄存器eax中的系统调用号入栈。 然后当切换到到内核态后,内核根据系统调用号来查找到对应的系统调用处理例程的 函数名(sys_fork),从而找到对应的代码入口址。
long sys_fork(void) { long ret; current->thread.forking = 1; ret = do_fork(SIGCHLD, 0, NULL, 0, NULL, NULL); current->thread.forking = 0; return(ret); }
这里面current->thread.forking 记录了进程复制的过程,与复制本身无关。 sys_fork(void)中调用do_fork()函数。 long do_fork(unsigned long clone_flags, unsigned long stack_start, struct pt_regs *regs, unsigned long stack_size, int __user *parent_tidptr, iner *cild_tidptr ) do_fork()中首先通过查找pidmap_array位图,为子进程分配新的pid long pid = alloc_pidmap(); 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.
struct task_struct *p; p = copy_process(clone_flags, stack_start, regs, stack_size, parent_tidptr, child_tidptr, pid);
如果父子进程运行在同一个CPU上,并且不能共享同一组页表(CLONE_VM标志被清0).那么,就把子进程插入父进程运行队列. 并且子进程插在父进程之前.这样做的目的是:如果子进程在创建之后执行新程序,就可以避免写时复制机制执行不必要时页面复制. 否则,如果运行在不同的CPU上,或者父子进程共享同一组页表.就把子进程插入父进程运行队列的队尾.
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