进程管理(二) copy_process

这里接着讲do_fork的第一步——copy_process

这里是具体的调用

p = copy_process(clone_flags, stack_start, regs, stack_size,
             child_tidptr, NULL, trace);

接着看copy_process的代码，copy_process的代码比较长，这里先介绍一下主题流程，再将代码一段一段进行分析：

1、检查clone_flags参数，clone_flages参数参数如下：

#define CSIGNAL        0x000000ff    /* signal mask to be sent at exit */
#define CLONE_VM    0x00000100    /* set if VM shared between processes */
#define CLONE_FS    0x00000200    /* set if fs info shared between processes */
#define CLONE_FILES    0x00000400    /* set if open files shared between processes */
#define CLONE_SIGHAND    0x00000800    /* set if signal handlers and blocked signals shared */
#define CLONE_PTRACE    0x00002000    /* set if we want to let tracing continue on the child too */
#define CLONE_VFORK    0x00004000    /* set if the parent wants the child to wake it up on mm_release */
#define CLONE_PARENT    0x00008000    /* set if we want to have the same parent as the cloner */
#define CLONE_THREAD    0x00010000    /* Same thread group? */
#define CLONE_NEWNS    0x00020000    /* New namespace group? */
#define CLONE_SYSVSEM    0x00040000    /* share system V SEM_UNDO semantics */
#define CLONE_SETTLS    0x00080000    /* create a new TLS for the child */
#define CLONE_PARENT_SETTID    0x00100000    /* set the TID in the parent */
#define CLONE_CHILD_CLEARTID    0x00200000    /* clear the TID in the child */
#define CLONE_DETACHED        0x00400000    /* Unused, ignored */
#define CLONE_UNTRACED        0x00800000    /* set if the tracing process can't force CLONE_PTRACE on this clone */
#define CLONE_CHILD_SETTID    0x01000000    /* set the TID in the child */
/* 0x02000000 was previously the unused CLONE_STOPPED (Start in stopped state)
   and is now available for re-use. */
#define CLONE_NEWUTS        0x04000000    /* New utsname group? */
#define CLONE_NEWIPC        0x08000000    /* New ipcs */
#define CLONE_NEWUSER        0x10000000    /* New user namespace */
#define CLONE_NEWPID        0x20000000    /* New pid namespace */
#define CLONE_NEWNET        0x40000000    /* New network namespace */
#define CLONE_IO            0x80000000    /* Clone io context */

参数比较多，clone_flags是这些参数的组合，这个检查的作用就是防止无效的组合进入。

   if ((clone_flags & (CLONE_NEWNS|CLONE_FS)) == (CLONE_NEWNS|CLONE_FS))
        return ERR_PTR(-EINVAL);

    /*
     * Thread groups must share signals as well, and detached threads
     * can only be started up within the thread group.
     */
    if ((clone_flags & CLONE_THREAD) && !(clone_flags & CLONE_SIGHAND))
        return ERR_PTR(-EINVAL);

    /*
     * Shared signal handlers imply shared VM. By way of the above,
     * thread groups also imply shared VM. Blocking this case allows
     * for various simplifications in other code.
     */
    if ((clone_flags & CLONE_SIGHAND) && !(clone_flags & CLONE_VM))
        return ERR_PTR(-EINVAL);


  if ((clone_flags & CLONE_PARENT) &&
current->signal->flags & SIGNAL_UNKILLABLE)
return ERR_PTR(-EINVAL);

以上有三种组合是不通过的：

1)CLONE_NEWNS 和 CLONE_FS组合，一方面需要创建一个新的命名空间，同时又要与父进程公用文件系统信息，这显然是不成立的，不同的命名空间就是用来分隔系统资源的，这样资源跨命名空间的情况是不允许的。

2)CLONE_THREADE设置了，但是没有设置CLONE_SIGHAND:在用CLONE_THREAD创建一个线程时，必须用CLONE_SIGHAND激活信号共享

3）只有在父子进程之间共享虚拟地址空间(CLONE_VM)时，才能提供共享的信号处理程序

信号相关的内容后面会详细讲解的。

4)防止产生init进程的兄弟，如果当前的cloner是init进程(即是current->signal->flags设置了SIGNAL_UNKILLABLE），如果同时设置了CLONE_PARENT(新进程的parent设置为cloner的parent)，那么这样生成的进程将是init进程的兄弟，由于在退出的时候没有父进程来对他进行回收，这样的进程会形成僵尸进程，所以要避免这样的进程产生。

PS：

还有一个问题就是ERR_PTR(-EINVAL)，copy_process函数定义的返回结果是task_struct的指针，而EINVAL是一个整数，这里用ERR_PTR进行了转化

static inline void * __must_check ERR_PTR(long error)
{
    return (void *) error;
}

ERR_PTR将EINVAL转化成void指针进行返回，这样就可以了。

再看看ERR_PTR函数，前面有个__must_check，这个是什么呢，看看具体的代码

#if __GNUC_MINOR__ >= 4
#define __must_check        __attribute__((warn_unused_result))
#endif

这里定义了宏__must_check，是利用gcc编译器的_attribute_给函数加上了属性，这个属性的作用是： 让编译器检查所有调用者是否都检查函数的结果。这确保调用者适当地检验函数结果，从而能够适当地处理错误。

也就是说，调用者在拿到结果后必须要进行检查是否返回了正确的结构，否则编译器会给出提示信息。

2、dup_task_struct

dup_task_struct的主要工作是生成新进程的task_struct结构，主要完成复制task_struct的工作，后面会详细分析这个函数的。

3、检查资源限制

if (atomic_read(&p->real_cred->user->processes) >=
            task_rlimit(p, RLIMIT_NPROC)) {
        if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
            p->real_cred->user != INIT_USER)
            goto bad_fork_free;
    }

4、完成一些初始化工作

5、sched_fork：完成调度相关的设置，将这个task分配给CPU

sched_fork(p, clone_flags);

6、复制共享进程的的各个部分

7、设置各个ID以及进程关系，等等