Linux内核分析(六)之”父“与”子“
来源:互联网 发布:unity3d飞机模型 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 13:43
一、了解PCB
操作系统具有三大功能:进程管理、内存管理以及文件系统。其核心当属进程管理。那么何为进程呢?详情请度娘。如果还是不解,那么按下Ctrl+Alt+Delete进入任务管理器,这下便一目了然。简单来说进程就是在运行的程序。
操作系统好比一个城市,进程就像来来往往的人群。我们会用很多的词汇来描述一个人。高的,矮的,胖的,瘦的等等。那么,我们用什么东西来描述一个进程呢?答案是进程控制块PCB—-task struct。进程控制块是一个很庞大的数据结构(详情可点击1234-1664)。
如下图
Linux进程的状态与操作系统原理中的描述的进程状态似乎有所不同,比如就绪状态和运行状态都是TASK_RUNNING,但是又存在不同。在PCB中使用state;来描述进程的状态 (-1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped )
PCB用来描述相关堆栈的属性
PCB用pid,tgid来区分不同的进程。
所有的进程都通过一个双向链表来链接。
PCB用来描述和当前任务CPU相关的状态
二、生生不息
在第三周的课程中,start_kernel的最后一句是rest_init(),在rest_init()中,创建了1号进程(所有用户态进程祖先)和2号进程(所有内核线程的祖先)
用户态通过fork()函数来创建一个新的进程,这看似简单的一个系统调用,实则暗藏玄机。 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。
接着执行copy_process,然后再copy_process中再进行复制PCB操作。
在一系复制操作完成后,子进程会进行一些初始化的操作。
三、实验与分析
实验目的:使用gdb跟踪分析一个fork系统调用内核处理函数sys_clone实验步骤: rm menu -rfgit clone https://github.com/mengning/menu.gitcd menumv test_fork.c test.cmake rootfsqemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -Sgdb调试gdbfile linux-3.18.6/vmlinux target remote:1234设置断点b sys_cloneb do_forkb dup_task_structb copy_processb copy_threadb ret_from_fork
四、总结
创建一个新进程在内核中的执行过程 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,之后子类进行相关初始化。修改复制过来的进程数据,比如pid、进程链表等等
复制内核堆栈
*childregs = *current_pt_regs(); //复制内核堆栈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
Linux内核分析
written by 江明星
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