关于fork的简略版源码剖析

首先声明一下所剖析的源码版本是Linux2.6.11.12

• fork（）函数和vfork（）等都调用的是do_fork()函数，我们所用的fork工作都是由do_fork()来进行的。

do_fork()函数：

1. 进入后首先去通过查找pidmap_array位图，寻找一个子进程所需要的新的pid
   alloc_pidmap();
2. copy_process复制进程描述符.如果所有必须的资源都是可用的,该函数返回刚创建的task_struct描述符的地址。通过对copy_process()函数调用去复制拷贝父进程的资源，这里采用的是写时拷贝技术，如果一个页面中的数据未改动，则父子进程公用一个资源页，一旦有一点改动，哪怕是一个字节改动，都会将这个页面从头到尾都拷贝一份给子进程。这一步也是创建进程的关键。
   copy_process();

   然后调用dup_task_struct为子进程获得进程描述符
   dup_task_struct（）；

   随后进行一系列的安全检查
   检查系统中的进程数量（nr_threads）是否超过max_threads，max_threads的缺省值是由系统内存容量决定的。总的原则是：所有的thread_info描述符和内核栈所占用的空间，不能超过物理内存的1/8。不过，系统管理可以通过写/proc/sys/kernel/thread-max文件来改变这个值。
   对子进程的描述符进行一系列初始化，分配pid

3. 如果是vfork，那么对父进程进行保护然后挂起父进程，让子进程继续执行；
   如果不是则调整父子进程的调度参数，如果父子进程运行在同一个CPU上,并且不能共享同一组页表(CLONE_VM标志被清0)。那么,就把子进程插入父进程运行队列。并且子进程插在父进程之前.这样做的目的是：如果子进程在创建之后执行新程序,就可以避免写时复制机制执行不必要时页面复制。否则,如果运行在不同的CPU上,或者父子进程共享同一组页表.就把子进程插入父进程运行队列的队尾。

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fork出来的子进程，基本上除了进程号之外父进程的所有东西都有一份拷贝，基本就意味着不是全部，下面我们要说的是子进程从父进程那里继承了什么东西，什么东西没有继承。还有一点需要注意，子进程得到的只是父进程的拷贝，而不是父进程资源的本身。

由子进程自父进程继承到：

1. 进程的资格(真实(real)/有效(effective)/已保存(saved)用户号(UIDs)和组号(GIDs))
2. 环境(environment)
3. 堆栈
4. 内存
5. 打开文件的描述符(注意对应的文件的位置由父子进程共享，这会引起含糊情况)
6. 执行时关闭(close-on-exec) 标志 (译者注：close-on-exec标志可通过fnctl()对文件描述符设置，POSIX.1要求所有目录流都必须在exec函数调用时关闭。更详细说明，参见《UNIX环境高级编程》 W. R. Stevens, 1993, 尤晋元等译(以下简称《高级编程》), 3.13节和8.9节)
7. 信号(signal)控制设定
8. nice值 (译者注：nice值由nice函数设定，该值表示进程的优先级，数值越小，优先级越高)
   进程调度类别(scheduler class)(译者注：进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类别，不同类别有不同优先级，根据进程调度类别和nice值，进程调度程序可计算出每个进程的全局优先级(Global process prority)，优先级高的进程优先执行)
9. 进程组号
10. 对话期ID(Session ID) (译者注：译文取自《高级编程》，指：进程所属的对话期(session)ID， 一个对话期包括一个或多个进程组， 更详细说明参见《高级编程》9.5节)
11. 当前工作目录
12. 根目录 (译者注：根目录不一定是“/”，它可由chroot函数改变)
13. 文件方式创建屏蔽字(file mode creation mask (umask))(译者注：译文取自《高级编程》，指：创建新文件的缺省屏蔽字)
14. 资源限制
15. 控制终端

子进程所独有：

进程号

1. 不同的父进程号(译者注：即子进程的父进程号与父进程的父进程号不同， 父进程号可由getppid函数得到)
2. 自己的文件描述符和目录流的拷贝(译者注：目录流由opendir函数创建，因其为顺序读取，顾称“目录流”)
3. 子进程不继承父进程的进程，正文(text)， 数据和其它锁定内存(memory locks)(译者注：锁定内存指被锁定的虚拟内存页，锁定后，
4. 不允许内核将其在必要时换出(page out)，详细说明参见《The GNU C Library Reference Manual》 2.2版， 1999, 3.4.2节)
5. 在tms结构中的系统时间(译者注：tms结构可由times函数获得，它保存四个数据用于记录进程使用中央处理器 (CPU：Central Processing Unit)的时间，包括：用户时间，系统时间， 用户各子进程合计时间，系统各子进程合计时间)
6. 资源使用(resource utilizations)设定为0
7. 阻塞信号集初始化为空集(译者注：原文此处不明确，译文根据fork函数手册页稍做修改)
8. 不继承由timer_create函数创建的计时器
9. 不继承异步输入和输出

参考：
http://blog.csdn.net/theone10...