进程的创建与描述

Posted 2020-07-01

一．复习上周内容

上周主要学习了Linux中的系统调用的过程，如图所示就是系统调用的大致过程：

一．关于进程调度的一些基本概念

fork():进程是处于执行期的程序以及相关资源的总称，进程在创建它的时候开始存活，在Linux系统中。这通常是调用fork()系统的结果，该系统调用通过复制一个现有进程来创建一个全新的进程，调用fork()的进程成为父进程，新产生的进程称之为子进程，在调用结束时，在返回点这个相同位置上，父进程恢复执行，子进程开始执行，fork()系统从内核返回两次：一次返回到父进程，另一次回到新的子进程。其中fork()实际上是由clone()系统调用实现的。

exec():创建新的进城之后会立即执行新的进程，接着调用exec()这组函数就可以创建新的地址空间，并把新的地址空间载入其中。

进程描述符：内核把进程的列表存放在叫做任务队列的双向循环列表中，链表中的类型都是task_struct、成为进程描述符的结构，进程描述符包含一个具体进程的所有信息，能完整的描述一个正在执行的程序：它打开的文件，进程的地址空间，挂起的信号，进程的状态，还有其它的更多信息。

thread_info：每个进程的task_struct存放在内核栈的尾端，

进程状态转换：

- TASK_RUNNING具体是就绪还是执行，要看系统当前的资源分配情况；

- TASK_ZOMBIE也叫僵尸进程

三.实验过程

1.更新menu内核，然后删除test_fork.c以及test.c（以减少对之后实验的影响）

 

2.编译内核，可以看到fork命令

3.启动gdb调试，并对主要的函数设置断点

 

4.在MenuOS中执行fork，就会发现fork函数停在了父进程中 

 

 5.继续执行之后，停在了do_fork的位置。然后n单步执行，依次进入copy_process、dup_task_struct。按s进入该函数，可以看到dst = src（也就是复制父进程的struct）

 

6.在copy_thread中，可以看到把task_pg_regs(p)也就是内核堆栈特定的地址找到并初始化

7.到了159、160行的代码就是把压入的代码再放到子进程中：

*children = *current_pt_regs();
childregs->ax = 0;

8.164行，是确定返回地址

p->thread.ip = (unsigned long) ret_from_fork;

实验感想：

只是我第一次这么早就完成博客，在这次实验的过程中我了解了进程间调度的基本方法，还自己实践了gdb对内核代码的调试，很有意义。