网易云课堂《Linux内核分析》作业
实验目的:
分析fork函数对应的系统调用处理过程。
实验过程:
登陆实验楼虚拟机http://www.shiyanlou.com/courses/195
打开shell终端,执行以下命令:
cd LinuxKernel
rm -rf menu
git clone https://github.com/mengning/menu.git
cd menu
mv test_fork.c test.c
make rootfs
可以看到启动后的MenuOS已经包含了fork命令。
可以通过增加-s -S启动参数打开调试模式
qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S
打开gdb进行远程调试
gdb
file linux-3.18.6/vmlinux
target remote:1234
设置断点
b sys_clone
b do_fork
b dup_task_struct
b copy_process
b copy_thread
b ret_from_fork
实验分析:
通过实验可知fork()函数创建新进程是通过下列一系列函数实现的:
fork() -> sys_clone() -> do_fork() -> dup_task_struct() -> copy_process() -> copy_thread() -> ret_from_fork()
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)。
关于init进程创建:
道生一 start_kernel ... cpu_idle
一生二 kernel_init kthreadd
二生三 0 1 2
三生万物 1号进程是所有用户态进程的祖先 2号进程是所有内核线程的祖先
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