Linux2.6内核进程创建过程分析(1)(3)
再继续
if ((retval = security_task_alloc(p))) goto bad_fork_cleanup_policy; if ((retval = audit_alloc(p))) goto bad_fork_cleanup_security; /* copy all the process information */ 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_namespaces(clone_flags, p))) goto bad_fork_cleanup_keys; retval = copy_thread(0, clone_flags, stack_start, stack_size, p, regs); if (retval) goto bad_fork_cleanup_namespaces; |
对task_struct结构的初始化完了就该继续copy其他的资源了,这部分调用的函数较多,基本都是在fork.c中定义的,比如copy_files():
static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct * tsk) { struct files_struct *oldf, *newf; int error = 0; /* * A background process may not have any files ... */ oldf = current->files; if (!oldf) goto out; if (clone_flags & CLONE_FILES) { atomic_inc(&oldf->count); goto out; } /* * Note: we may be using current for both targets (See exec.c) * This works because we cache current->files (old) as oldf. Don't * break this. */ tsk->files = NULL; newf = dup_fd(oldf, &error); if (!newf) goto out; tsk->files = newf; error = 0; out: return error; } |
task_struct结构中有一个指针flies指向一个file_struct结构,因为是从当前进程复制到子进程,所以oldf = current->files;
然后
if (clone_flags & CLONE_FILES) { atomic_inc(&oldf->count); goto out; } |
如果设置了CLONE_FILES,也就是CLONE_FILES=1,就只是共享,通过调用atomic_inc(这个函数之前说过了)增加共享计数,之前复制整个task_struct结构时,把flies指针也复制给子进程了,所以子进程可以通过指针共享file_sturct结构,不要忘记fork()函数调用传递的clone_flags都为0,既不是简单共享而是全部复制。
接着调用dup_fd函数来进行复制。庆幸的是该函数定义也在fork.c中,不幸的是该函数又是疯狂调用其他函数…
由于代码长不全部列举了,进入dup_fd函数中去:
newf = alloc_files(); |
调用了alloc_files(),跟进alloc_files()函数:
static struct files_struct *alloc_files(void) { struct files_struct *newf; struct fdtable *fdt; newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL); if (!newf) goto out; atomic_set(&newf->count, 1); spin_lock_init(&newf->file_lock); newf->next_fd = 0; fdt = &newf->fdtab; fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT; fdt->close_on_exec = (fd_set *)&newf->close_on_exec_init; fdt->open_fds = (fd_set *)&newf->open_fds_init; fdt->fd = &newf->fd_array[0]; INIT_RCU_HEAD(&fdt->rcu); fdt->next = NULL; rcu_assign_pointer(newf->fdt, fdt); out: return newf; } |
调用kmem_cache_alloc函数来为子进程分配一个file_struct结构,接着设置这个新的file_struct结构的count成员
fdt->close_on_exec = (fd_set *)&newf->close_on_exec_init; fdt->open_fds = (fd_set *)&newf->open_fds_init; fdt->fd = &newf->fd_array[0]; |
这3个指针分别指向:位图close_on_exec_init,位图open_fds_init,数组fd_array[],这3个成员大小都是固定的。
出来后就开始进行copy,把oldf的内容copy到新创建的newf中。
中间继续复制其他资源,只有当clone_flags为0时才是真正的复制
Do_fork()之前调用了dup_task_struct函数分配了2个连续页面,低端存放task_strust结构,高端作为系统空间堆栈,由copy_thread来完成。该函数复制父进程的系统空间堆栈,堆栈中有完整路线指明父进程通过系统调用进入内核空间的过程,子进程退出时需要按照完整路线返回。
struct pt_regs * regs结构存放着进入内核空间前各寄存器的内容。如果完全复制父进程的系统空间堆栈则无法区分子进程和父进程,所以要对子进程的相关内容进行调整。
struct pt_regs * childregs; struct task_struct *tsk; int err; childregs = task_pt_regs(p); *childregs = *regs; childregs->eax = 0; childregs->esp = esp; |
首先将eax设0,作为系统调用结束时的返回值
hildregs->esp = esp; |
指出进程在用户态的堆栈地址,该值在fork()中为传递进去的regs.esp
p->thread.esp = (unsigned long) childregs; p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1); p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork; savesegment(gs,p->thread.gs); |
P指向的task_struct结构中有一个thread指针,指向一个thread_struct结构,里面记录着进程切换时的堆栈指针,在子进程中也需要进行调整
p->thread.esp = (unsigned long) childregs; |
指向子进程的pt_regs结构起始地址
p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1); |
指向子进程的系统空间栈顶,当进程被调度运行时,内核会将这个值写入esp0字段,标志该进程在ring0运行时的堆栈地址。
p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork; |
指向当进程下一次被切换运行时的入口处
savesegment(gs,p->thread.gs); |
把当前段寄存器的gs的值保存在thread.gs中
p->parent_exec_id = p->self_exec_id; /* ok, now we should be set up.. */ p->exit_signal = (clone_flags & CLONE_THREAD) ? -1 : (clone_flags & CSIGNAL); p->pdeath_signal = 0; p->exit_state = 0; p->parent_exec_id = p->self_exec_id; |
设置子进程的执行域
p->exit_signal = (clone_flags & CLONE_THREAD) ? -1 : (clone_flags & CSIGNAL); |
设置子进程退出时要象父进程发送的信号
最后将子进程连入进程队列等待被唤醒,再处理其他的一些收尾工作然后返回一个指向子进程的指针
回到do_fork()函数中
if (clone_flags & CLONE_VFORK) { p->vfork_done = &vfork; init_completion(&vfork); } |
调用vfork
if (!(clone_flags & CLONE_STOPPED)) wake_up_new_task(p, clone_flags); else p->state = TASK_STOPPED; |
唤醒子进程并开始运行。
至此,一个进程创建就完成了。
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