创建进程准备

linux创建进程/线程通过用户空间的fork()、vfork()、__clone()函数实现，这些函数会通过传递不同的参数给调用系统调用clone()，然后clone()再调用do_fork()去实现创建进程/线程的主要部分。

fork与vfork都以写时拷贝技术(cow)创建进程/线程，并且内核会优先让子进程投入运行。vfork不会复制页表项，并且vfork会让子进程信号通知才唤醒父进程，然后从do_fork函数返回。

创建进程与线程不同在于是否共享一些资源，包括进程地址空间、文件系统资源、文件描述符资源、信号处理函数、命名空间等。

clone参数标志定义在/include/linux/sched.h中，如下：

  1. // 向下滚动
  2. /*
  3.  * cloning flags:
  4.  */
  5. #define CSIGNAL        0x000000ff    /* signal mask to be sent at exit */
  6. #define CLONE_VM    0x00000100    /* set if VM shared between processes */
  7. #define CLONE_FS    0x00000200    /* set if fs info shared between processes */
  8. #define CLONE_FILES    0x00000400    /* set if open files shared between processes */
  9. #define CLONE_SIGHAND    0x00000800    /* set if signal handlers and blocked signals shared */
  10. #define CLONE_PTRACE    0x00002000    /* set if we want to let tracing continue on the child too */
  11. #define CLONE_VFORK    0x00004000    /* set if the parent wants the child to wake it up on mm_release */
  12. #define CLONE_PARENT    0x00008000    /* set if we want to have the same parent as the cloner */
  13. #define CLONE_THREAD    0x00010000    /* Same thread group? */
  14. #define CLONE_NEWNS    0x00020000    /* New namespace group? */
  15. #define CLONE_SYSVSEM    0x00040000    /* share system V SEM_UNDO semantics */
  16. #define CLONE_SETTLS    0x00080000    /* create a new TLS for the child */
  17. #define CLONE_PARENT_SETTID    0x00100000    /* set the TID in the parent */
  18. #define CLONE_CHILD_CLEARTID    0x00200000    /* clear the TID in the child */
  19. #define CLONE_DETACHED        0x00400000    /* Unused, ignored */
  20. #define CLONE_UNTRACED        0x00800000    /* set if the tracing process can't force CLONE_PTRACE on this clone */
  21. #define CLONE_CHILD_SETTID    0x01000000    /* set the TID in the child */
  22. #define CLONE_STOPPED        0x02000000    /* Start in stopped state */
  23. #define CLONE_NEWUTS        0x04000000    /* New utsname group? */
  24. #define CLONE_NEWIPC        0x08000000    /* New ipcs */
  25. #define CLONE_NEWUSER        0x10000000    /* New user namespace */
  26. #define CLONE_NEWPID        0x20000000    /* New pid namespace */
  27. #define CLONE_NEWNET        0x40000000    /* New network namespace */
  28. #define CLONE_IO        0x80000000    /* Clone io context */

signal信号量定义在各个体系结构下的/arch/x/include/asm/signal.h文件中：

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  2. #define SIGHUP         1
  3. #define SIGINT         2
  4. #define SIGQUIT         3
  5. #define SIGILL         4
  6. #define SIGTRAP         5
  7. #define SIGABRT         6
  8. #define SIGIOT         6
  9. #define SIGBUS         7
  10. #define SIGFPE         8
  11. #define SIGKILL         9
  12. #define SIGUSR1        10
  13. #define SIGSEGV        11
  14. #define SIGUSR2        12
  15. #define SIGPIPE        13
  16. #define SIGALRM        14
  17. #define SIGTERM        15
  18. #define SIGSTKFLT    16
  19. #define SIGCHLD        17  // 标志子进程
  20. #define SIGCONT        18
  21. #define SIGSTOP        19
  22. #define SIGTSTP        20
  23. #define SIGTTIN        21
  24. #define SIGTTOU        22
  25. #define SIGURG        23
  26. #define SIGXCPU        24
  27. #define SIGXFSZ        25
  28. #define SIGVTALRM    26
  29. #define SIGPROF        27
  30. #define SIGWINCH    28
  31. #define SIGIO        29
  32. #define SIGPOLL        SIGIO
  33. /*
  34. #define SIGLOST        29
  35. */
  36. #define SIGPWR        30
  37. #define SIGSYS        31
  38. #define    SIGUNUSED    31
  40. /* These should not be considered constants from userland.  */
  41. #define SIGRTMIN    32
  42. #define SIGRTMAX    _NSIG

fork()创建进程的参数如下：

  1. clone(SIGCHLD, 0);  // 发送创建子进程信号

vfork()创建进程时调用clone传递的参数如下：

  1. // 传递vfork标志，父进程准备睡眠，等待子进程发送信号唤醒
  2. // 父子共享地址空间
  3. clone(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD,  0);

创建线程时调用clone传递的参数如下：

  1. // 共享地址空间，共享文件系统，共享文件描述符，共享信号处理程序
  2. clone(CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND, 0)

创建步骤分析