分析Linux内核创建一个新进程的过程

Posted 2020-07-03 A.W.S

秦鼎涛 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

一、实验过程

1.删除原来的menu，并clone新的menu,用test_fork.c覆盖test.c

2. make rootfs之后新的内核启动，测试fork功能

3.使用-s -S冷冻内核，准备调试

4.设置断点

5.根据断点，进行跟踪，得到结果

1、以下是执行指令

cd LinuxKernel   

• rm menu -rf         
• git clone https://github.com/mengning/menu.git   
• cd menu    
• mv test_fork.c test.c    
• make rootfs  

 

 

 

 

2. gdb上述的fork命令

关闭QEMU窗口，中命令行中输入：

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S

再次启动MenuOS，并暂停等待gdb调试。

依次输入以下命令，启动调试：

gdb

file linux-3.18.6/vmlinux

target remote:1234

然后再设置以下断点：

b sys_clone

b do_fork

b dup_task_struct

b copy_process

b copy_thread

b ret_from_fork

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）

 

二、实验总结

操作系统的三大管理功能包括：进程管理、内存管理、文件系统。

fork、vfork、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来实现的；

Linux通过复制父进程来创建一个新进程；

从用户态的代码看fork()函数返回了两次，即在父、子进程中各返回一次，其中父进程返回码为子进程的pid，子进程返回码为0。

当fork()函数调用失败时返回负值，失败原因主要有2个：

1、当前的进程数已经达到了系统规定的上限，这时errno的值被设置为EAGAIN（11 Try again）；

2、系统内存不足，这时errno的值被设置为ENOMEM（12 Out of Memory）。