进程的描述和进程的创建
一、进程描述符task_struct
为了管理进程,内核必须对每个进程进行清晰的描述,进程描述符提供了内核所需了解的进程信息。
代码关键点:
1.Struct list_head task进程链表,双向循环链表链接。
2.Struct mm_struct *mm,*active_mm进程地址空间,内存管理
3.每个进程都有自己独立的4G进程地址空间。
4.Struct thread Struct thread当前任务相关的CPU代码
5.Struct fs_Struct *fs文件系统数据结构
6.Struct files_struct *files打开的文件描述符列表
7.struct signal_stract *signal信号处理
二、进程的创建
一号进程是所有用户态进程的祖先,二号进程是所有内核线程的祖先。
fork、vfork和clone三个系统调用都可以创建一个新进程,而且都是通过调用do_fork来实现进程的创建;
1.fork 系统调用,用户态用于创建一个子进程。(部分代码如下)
if (pid < 0) 出错处理
10 {
11 /* error occurred */
12 fprintf(stderr,"Fork Failed!");
13 exit(-1);
14 }
15 else if (pid == 0)
16 {
17 /* child process */ 子进程 pid=0时 if和else都会执行 fork系统调用在父进程和子进程各返回一次
18 printf("This is Child Process!\n");
19 }
20 else
21 {
22 /* parent process */
23 printf("This is Parent Process!\n");
24 /* parent will wait for the child to complete*/
25 wait(NULL);
26 printf("Child Complete!\n");
27 }
2.对代码的理解
函数对else和else if都会执行,也就是说在fork之后变成两个进程,子进程中pid返回值是0,父进程中pid的返回值是子进程的ID,fork系统调用在子进程和父进程中各返回一次。
创建一个进程是通过复制当前进程来实现的。大致分为三个步骤:
1.复制PCB(copy process)
2.修改PCB
3.分配新的内核堆栈(部分数据拷贝父进程以便返回)
*childregs = *current_pt_regs(); //复制内核堆栈
childregs->ax = 0; //为什么子进程的fork返回0,这里就是原因!
p->thread.sp = (unsigned long) childregs; //调度到子进程时的内核栈顶
p->thread.ip = (unsigned long) ret_from_fork; //调度到子进程时的第一条指令地址
3.子进程从哪里开始执行
Childregs 调度到子进程的内核堆栈
Ret_from_fork调度到子进程的第一条指令地址
↓
Syscall_exit
↓
Restore_all正常返回到用户态
三、实验
更新到最新版本后开始进行跟踪调试:
这里注意:执行一个fork,会发现只输出一个fork的命令描述,后面并没有执行,因为它停在了sys_clone这个位置。
20135123 秦兆琪