linux系统进程创建过程详解

Linux系统进程复习总结  1.        什么是进程? (what?)  

进程就是内核对某个运行状态的数据集合的一种总结, 是进行系统资源分配和调度的基本单元

2.        linux内核如何创建进程?(from?)

Linux内核在创建进程时的函数调用主要是通过上面三个函数执行的, 其中copy_process函数最为有趣!  那我们就深入简出的研究研究这个函数看看它都做了什么???

Copy_process:这个函数主要功能是对 task_struct 结构体进行拷贝从重新赋值, 在

p = dup_task_struct(current);  

中对thread_info 进行初始化, 而 thread_info 在linux 内核2.6以后加入的一个新的结构体, 这个结构体内部存在一个指针指向 PCB(task_struct结构体),   

ftrace_graph_init_task(p);

task结构中ftrace_ret_stack结构变量的初始化，即函数返回用的栈

rt_mutex_init_task(p);

  是对task中的互斥量进程初始化  

init_sigpending(&p->pending);

  初始化未决信号

sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)

  初始化进程状态为 TASK_RUNNING 状态     

由于比较懒就写这么多了, linux源码分析我分析的不是很准哦!只做参考     总结下来 copy_process 主要还是对 Task_struct 结构体的初始化   

而 do_fork 的主要功能是加入运行队列中, 让cpu 有机会调用这个新的进程

大概就这些了, 毕竟能力有限, 我不是研究linux内核源码的料(还有个copy_thread 函数没研究, 偷偷懒 ^-^), 仅仅只是通过查看linux内核大致了解下linux内核中进程的创建过程

那么好, linux内核如何创建一个新的进程的过程大致的了解了下现在开始看 man , 查查 fork

函数名: fork

参数: 无

返回值: pid_t

函数功能: 创建一个子进程

特点: 一次调用两次返回     首先确定这个函数是一个系统调用函数, 通过系统调用产生软中断, 陷入内核中, 由内核创建了一个新的进程, 后将子进程的把柄(句柄), linux称它为进程 pid 返回给父进程(把把柄给父进程, 让父进程管理子进程), 而子进程拿不到父进程的把柄, 所以返回 0 , 如果创建错误的话, 看上面的返回值英文注释去, 好了介绍就到这里了, 附上简单的代码结束

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// 1.perror 这个是显示错误码的  在shell 中使用  perror 100 显示错误码
//
// 2. fork 特点
// 一次调用两次返回
// fork 是一个系统调用在Linux内核中完成
// 是在每一个进程各自的进程空间中返回
//
// 为什么父进程和子进程的返回值不一样
// 父子的关系是一对N的关系, 老爹找儿子的pid比较难
//
// fork 理解角度: 就是两个进程同时往下运行
//
// 为什么子函数选择从fork 之后运行 , 而不是 main 函数开始运行呢?
// 这个和fork函数的机制有关
// 写时复制, 子进程要拷贝父进程的代码段 数据段 堆栈段 PCB进程控制块
// PCB进程控制块就是linux内核管理进程的数据结构 task_struct
// 因为孩子拷贝了父进程的运行场景, 所以child就没有必要再看一遍了
// 这个时候资源已经复制了, 没要在重新开始运行

int main(void)
{
    pid_t  pid;
    printf("before fork pid = %d\n", getpid());
    pid = fork();
    if (pid == -1)
    {
        perror("fork err");
        return -1;
    }
    else if (pid == 0)
    {
        printf("child: %d\n", getpid());
    }
    else if (pid > 0)
    {
        printf("parent: %d\n", getpid());
    }
    printf("after fork\n");
        return 0;
}