浅谈Linux内核创建新进程的全过程

2、do_fork 流程

调用 copy_process 为子进程复制出一份进程信息 如果是 vfork 初始化完成处理信息 调用 wake_up_new_task 将子进程加入调度器，为之分配 CPU 如果是 vfork，父进程等待子进程完成 exec 替换自己的地址空间

3、copy_process 流程

追踪copy_process 代码（部分）

static struct task_struct *copy_process(unsigned long clone_flags,
          unsigned long stack_start,
          unsigned long stack_size,
          int __user *child_tidptr,
          struct pid *pid,
          int trace)
{
  int retval;

  //创建进程描述符指针
  struct task_struct *p;

  //……

  //复制当前的 task_struct
  p = dup_task_struct(current);

  //……

  //初始化互斥变量  
  rt_mutex_init_task(p);

  //检查进程数是否超过限制，由操作系统定义
  if (atomic_read(&p->real_cred->user->processes) >=
      task_rlimit(p, RLIMIT_NPROC)) {
    if (p->real_cred->user != INIT_USER &&
      !capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
      goto bad_fork_free;
  }

  //……

  //检查进程数是否超过 max_threads 由内存大小决定
  if (nr_threads >= max_threads)
    goto bad_fork_cleanup_count;

  //……

  //初始化自旋锁
  spin_lock_init(&p->alloc_lock);
  //初始化挂起信号
  init_sigpending(&p->pending);
  //初始化 CPU 定时器
  posix_cpu_timers_init(p);


  //……

  //初始化进程数据结构，并把进程状态设置为 TASK_RUNNING
  retval = sched_fork(clone_flags, p);

  //复制所有进程信息，包括文件系统、信号处理函数、信号、内存管理等
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_policy;

  retval = perf_event_init_task(p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_policy;
  retval = audit_alloc(p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_perf;
  /* copy all the process information */
  shm_init_task(p);
  retval = copy_semundo(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_audit;
  retval = copy_files(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_semundo;
  retval = copy_fs(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_files;
  retval = copy_sighand(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_fs;
  retval = copy_signal(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_sighand;
  retval = copy_mm(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_signal;
  retval = copy_namespaces(clone_flags, p);
  if (retval)
    goto bad_fork_cleanup_mm;
  retval = copy_io(clone_flags, p);

  //初始化子进程内核栈
  retval = copy_thread(clone_flags, stack_start, stack_size, p);

  //为新进程分配新的 pid
  if (pid != &init_struct_pid) {
    retval = -ENOMEM;
    pid = alloc_pid(p->nsproxy->pid_ns_for_children);
    if (!pid)
      goto bad_fork_cleanup_io;
  }

  //设置子进程 pid 
  p->pid = pid_nr(pid);


  //……


  //返回结构体 p
  return p;

调用 dup_task_struct 复制当前的 task_struct