Linux中的进程通过fork创建,并通过exec执行,分为两步。
在Linux中所有的进程都是pid为1的init进程的子进程,内核在系统启动的最后阶段启动init进程。系统中的所有进程都有一个父进程,在进程描述符中有指向父进程的指针,具有同一个父进程的进程称为兄弟进程,同时每个进程描述符中还有一个成为children的子进程链表。实际上你从系统中的任意一个进程出发就可以找到任意另一个进程。
Fork函数首先拷贝当前进程创建一个子进程。此时区别仅仅在于Pid、ppid和一些系统资源的统计量不同。但是此处的拷贝为写时拷贝,因为有些资源可能并不是共享的。此时父进程子进程共享一个内存地址空间。只有在写入的时候进程才会进行拷贝,使得每个进程有一份自己的拷贝。Fork函数有三个返回值:-1表示失败, 0表示子进程中返回0, 子进程pid则是父进程中返回的子进程pid。通过返回值判断当前进程是子进程还是父进程。
Linux是通过clone()系统调用实现的fork函数。Clone()这个调用通过一系列的标志来表明父子进程共享的资源。然后clone调用do_fork()。do_fork()完成了创建的大部分工作,内部通过调用copy_process让进程运行:
1.在copy_process中,会通过调用dup_task_struct方法为子进程分配内核栈、ThreadInfo以及task_struct。此时子进程与父进程的描述符是一样的。在dup_task_struct函数中:会为使用内核的slab分配器去为所要创建的进程分配struct_task_struct的空间。而alloc_thread_info使用内核的伙伴系统去为所要创建的进程分配内核栈union-thread-union)空间。 2.子进程使自己与父进程不用,通过alloct_pid为子进程分配一个进程描述符等操作。 3.最后copy_process为父task_struct中设置指向子进程进程task_struct的指针。