fork,vfork和clone底层实现

fork,vfork,clone都是linux的系统调用，用来创建子进程的（确切说vfork创造出来的是线程）。

先介绍下进程必须的4要点：

a.要有一段程序供该进程运行，就像一场戏剧要有一个剧本一样。该程序是可以被多个进程共享的，多场戏剧用一个剧本一样。

b.有起码的私有财产，就是进程专用的系统堆栈空间。

c.有“户口”，既操作系统所说的进程控制块，在linux中具体实现是task_struct

d.有独立的存储空间。

当一个进程缺少d条件时候，我们称其为线程。

1.fork 创造的子进程复制了父亲进程的资源，包括内存的内容task_struct内容（2个进程的pid不同）。这里是资源的复制不是指针的复制。下面的例子可以看出

[root@liumengli program]# cat testFork.c
#include"stdio.h"

int main() {
        int count = 1;
        int child;

        if(!(child = fork())) { //开始创建子进程
                printf("This is son, his count is: %d. and his pid is: %d\n", ++count, getpid());//子进程的内容
        } else {
                printf("This is father, his count is: %d, his pid is: %d\n", count, getpid());
        }
}
[root@liumengli program]# gcc testFork.c -o testFork
[root@liumengli program]# ./testFork
This is son, his count is: 2. and his pid is: 3019
This is father, his count is: 1, his pid is: 3018
[root@liumengli program]#
从代码里面可以看出2者的pid不同，内存资源count是值得复制，子进程改变了count的值，而父进程中的count没有被改变。有人认为这样大批 量的复制会导致执行效率过低。其实在复制过程中，子进程复制了父进程的task_struct，系统堆栈空间和页面表，这意味着上面的程序，我们没有执行 count++前，其实子进程和父进程的count指向的是同一块内存。而当子进程改变了父进程的变量时候，会通过copy_on_write的手段为所 涉及的页面建立一个新的副本。所以当我们执行++count后，这时候子进程才新建了一个页面复制原来页面的内容，基本资源的复制是必须的，而且是高效 的。整体看上去就像是父进程的独立存储空间也复制了一遍。

其次，我们看到子进程和父进程直接没有互相干扰，明显2者资源都独立了。我们看下面程序

[root@liumengli program]# cat testFork.c
#include"stdio.h"

int main() {
        int count = 1;
        int child;

        if(!(child = fork())) {
                int i;
                for(i = 0; i < 200; i++) {
                        printf("This is son, his count is: %d. and his pid is: %d\n", i, getpid());
                }
        } else {
                printf("This is father, his count is: %d, his pid is: %d\n", count, getpid());
        }
}
[root@liumengli program]# gcc testFork.c -o testFork
[root@liumengli program]# ./testFork
...

This is son, his count is: 46. and his pid is: 4092
This is son, his count is: 47. and his pid is: 4092
This is son, his count is: 48. and his pid is: 4092
This is son, his count is: 49. and his pid is: 4092
This is son, his count is: 50. and his pid is: 4092
This is father, his count is: 1, his pid is: 4091
[root@liumengli program]# This is son, his count is: 51. and his pid is: 4092
This is son, his count is: 52. and his pid is: 4092
...

（运气很衰，非要200多个才有效果，郁闷）从结果可以看出父子2个进程是同步运行的。这和下面的vfork有区别。

2.vfork创建出来的不是真正意义上的进程，而是一个线程，因为它缺少了我们上面提到的进程的四要素的第4项，独立的内存资源，看下面的程序

[root@liumengli program]# cat testVfork.c
#include "stdio.h"

int main() {
        int count = 1;
        int child;

        printf("Before create son, the father's count is:%d\n", count);
        if(!(child = vfork())) {
                printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d\n", getpid(), ++count);
                exit(1);
        } else {
                printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d\n", getpid(), count, child);
        }
}
[root@liumengli program]# gcc testVfork.c -o testVfork
[root@liumengli program]# ./testVfork
Before create son, the father's count is:1
This is son, his pid is: 4185 and the count is: 2
After son, This is father, his pid is: 4184 and the count is: 2, and the child is: 4185
[root@liumengli program]#
从运行结果可以看到vfork创建出的子进程（线程）共享了父进程的count变量，这一次是指针复制，2者的指针指向了同一个内存，所以子进程修改了 count变量，父进程的 count变量同样受到了影响。另外由vfork创造出来的子进程还会导致父进程挂起，除非子进程exit或者execve才会唤起父进程，看下面程序：

[root@liumengli program]# cat testVfork.c
#include "stdio.h"

int main() {
        int count = 1;
        int child;

        printf("Before create son, the father's count is:%d\n", count);
        if(!(child = vfork())) {
                int i;
                for(i = 0; i < 100; i++) {
                        printf("This is son, The i is: %d\n", i);
                        if(i == 70)
                                exit(1);
                }
                printf("This is son, his pid is: %d and the count is: %d\n", getpid(), ++count);
                exit(1);
        } else {
                printf("After son, This is father, his pid is: %d and the count is: %d, and the child is: %d\n", getpid(), count, child);
        }
}
[root@liumengli program]# gcc testVfork.c -o testVfork
[root@liumengli program]# ./testVfork
...

This is son, The i is: 68
This is son, The i is: 69
This is son, The i is: 70
After son, This is father, his pid is: 4433 and the count is: 1, and the child is: 4434
[root@liumengli program]#
从这里就可以看到父进程总是等子进程执行完毕后才开始继续执行。

3.clone函数功能强大，带了众多参数，因此由他创建的进程要比前面2种方法要复杂。clone可以让你有选择性的继承父进程的资源，你可以选 择想vfork一样和父进程共享一个虚存空间，从而使创造的是线程，你也可以不和父进程共享，你甚至可以选择创造出来的进程和父进程不再是父子关系，而是 兄弟关系。先有必要说下这个函数的结构

int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg);

这里fn是函数指针，我们知道进程的4要素，这个就是指向程序的指针，就是所谓的“剧本", child_stack明显是为子进程分配系统堆栈空 间（在linux下系统堆栈空间是2页面，就是8K的内存，其中在这块内存中，低地址上放入了值，这个值就是进程控制块task_struct的 值）,flags就是标志用来描述你需要从父进程继承那些资源， arg就是传给子进程的参数）。下面是flags可以取的值

标志                     含义

CLONE_PARENT 创建的子进程的父进程是调用者的父进程，新进程与创建它的进程成了“兄弟”而不是“父子”

CLONE_FS         子进程与父进程共享相同的文件系统，包括root、当前目录、umask

CLONE_FILES    子进程与父进程共享相同的文件描述符（file descriptor）表

CLONE_NEWNS 在新的namespace启动子进程，namespace描述了进程的文件hierarchy

CLONE_SIGHAND 子进程与父进程共享相同的信号处理（signal handler）表

CLONE_PTRACE 若父进程被trace，子进程也被trace

CLONE_VFORK   父进程被挂起，直至子进程释放虚拟内存资源

CLONE_VM         子进程与父进程运行于相同的内存空间

CLONE_PID        子进程在创建时PID与父进程一致

CLONE_THREAD Linux 2.4中增加以支持POSIX线程标准，子进程与父进程共享相同的线程群

下面的例子是创建一个线程（子进程共享了父进程虚存空间，没有自己独立的虚存空间不能称其为进程）。父进程被挂起当子线程释放虚存资源后再继续执行。

[root@liumengli program]# cat test_clone.c
#include "stdio.h"
#include "sched.h"
#include "signal.h"
#define FIBER_STACK 8192
int a;
void * stack;
int do_something(){
        printf("This is son, the pid is:%d, the a is: %d\n", getpid(), ++a);
        free(stack); //这里我也不清楚，如果这里不释放，不知道子线程死亡后，该内存是否会释放，知情者可以告诉下,谢谢
        exit(1);
}
int main() {
        void * stack;
        a = 1;
        stack = malloc(FIBER_STACK);//为子进程申请系统堆栈
        if(!stack) {
                printf("The stack failed\n");
                exit(0);
        }

        printf("creating son thread!!!\n");

        clone(&do_something, (char *)stack + FIBER_STACK, CLONE_VM|CLONE_VFORK, 0);//创建子线程
         printf("This is father, my pid is: %d, the a is: %d\n", getpid(), a);
         exit(1);
}
[root@liumengli program]# gcc test_clone.c -o test_clone
[root@liumengli program]# ./test_clone
creating son thread!!!
This is son, the pid is:7326, the a is: 2
This is father, my pid is: 7325, the a is: 2
[root@liumengli program]#

读者可以试试其它的资源继承方式。

1. 这里介绍fork, vfork和 clone的具体实现
2. 它们具体实现的代码如下：
3. asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
4. {
5.     return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, ®s, 0);
6. }
7. 
   
8. asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
9. {
10.     unsigned long clone_flags;
11.     unsigned long newsp;
12. 
    
13.     clone_flags = regs.ebx;
14.     newsp = regs.ecx;
15.     if (!newsp)
16.         newsp = regs.esp;
17.     return do_fork(clone_flags, newsp, ®s, 0);
18. }
19. asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
20. {
21.     return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, ®s, 0);
22. }
23. 这里可以看到它们都是对do_fork的调用，不过是参数不同而已下面是 do_fork函数（很长）
24. 
    
25. int do_fork(unsigned int clone_flags, unsigned long stack_start, struct pt_regs * regs, unsigned long stack_size) {
26. // 对于clone_flags是由2部分组成，最低字节为信号类型，用于规定子进程去世时向父进程发出的信号。我们可以看到在fork和vfork中这个信 号就是SIGCHLD，而clone则可以由用户自己定义。而第2部分是资源表示资源和特性的标志位（前面我们见过这些标志了），对于 fork我们可以 看出第2部分全部是0表现对有关资源都要复制而不是通过指针共享。而对于vfork则是CLONE_VFORK|CLONE_VM(看了 fork,vfork,clone，应该很熟悉了)表示对虚存空间的共享和对父进程的挂起和唤醒，至于clone则是由用户自己来定义的
27.     int retval = -ENOMEM;
28.     struct task_struct *p;
29.     DECLARE_MUTEX_LOCKED(sem); //定义和创建了一个用于进程互斥和同步的信号量，这里不做讨论
30.     
31.     if(clone_flags & CLONE_PID)
32.  { //CLONE_PID信号是子进程和父进程拥有相同的PID号，这只有一种情况可以使用，就是父进程的PID为0，这里是做这个保证
33.         if(current->pid)
34.             return -EPERM;
35.     }
36.     
37.     current->vfork_sem = sem;
38.     
39.     p = alloc_task_struct();//为子进程分配2个页面(为什么是2个，前面看过也该明白用来做系统堆栈和存放task_struct的)
40.     if(!p)
41.         goto fork_out;
42.         
43.     *p = *current; //将父进程的task_struct赋值到2个页面中
44.     
45.     retval = -EAGAIN;
46.     if(atomic_read(&p->user->processes) >= p->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur) //p->user 指向该进程所属用户的数据结构，这个数据结构见下(内核进程不属于任何用户，所以它的p->user = 0)，p->rlim是对进程资源 的限制，而p->rlim[RLIMIT_NPROC]则规定了该进程所属用户可以拥有的进程数量，如果超过这个数量就不可以再fork了
47.         goto bad_fork_free;
48.     atomic_inc(&p->user->__count);
49.     atomic_inc(&p->user->processes);
50.     
51.     if(nr_threads >= max_threads) //上面是对用户进程的限制，这里是对内核进程的数量限制
52.         goto bad_fork_cleanup_count;
53.         
54.     get_exec_domain(p->exec_domain); //p->exec_domain指向一个exec_domain结构，定义见下。
55.     
56.     if(p->binfmt && p->binfmt->module) //每个进程都属于某种可执行的印象格式如a.out或者elf，对这些格式的支持都是通过动态安装驱动模块来实现的，binfmt就是用来指向这些格式驱动
57.         __MOD_INC_USE_COUNT(p->binfmt->module);
58.     
59.     p->did_exec = 0;
60.     p->swappable = 0;
61.     p->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE; //为下面设置PID做准备，明显get_pid是一种独占行为，不能多个进程同时去get_pid，因此在这里可能需要将当前进程睡眠，所以设置这个
62.     
63.     copy_flags(clone_flags, p);
64.     p->pid = get_pid(clone_flags); //设置新建进程的PID
65.     
66.     p->run_list.next = NULL;
67.     p->run_list.prev = NULL;
68.     
69.     if((clone_flags & CLONE_VFORK) || !(clone_flags & CLONE_PARENT)) 
70. {
71.         p->p_opptr = current;
72.         if(!(p->trace & PT_PTRACED))
73.             p->p_pptr = current;
74.     }
75.     p->p_cptr = NULL;
76.     init_waitqueue_head(&p->wait_childexit); //wait4()与wait3()函数是一个进程等待子进程完成使命后再继续执行，这个队列为此做准备，这里是做初始化
77.     p->vfork_sem = NULL;
78.     spin_lock_init(&p->alloc_lock);
79.     
80.     p->sigpending = 0;
81.     init_sigpending(&p->sigpending); //对子进程待处理信号队列和有关结构成分初始化
82.     
83.     p->it_real_value = p->it_virt_value = p->it_prof_value = 0;
84.     p->it_real_incr = p->it_virt_incr = p->it_prof_incr = 0;
85.     init_timer(&p->real_timer);
86.     p->real_timer.data = (unsigned long)p;
87.     
88.     p->leader = 0;
89.     p->tty_old_pgrp = 0;
90.     p->times.tms_utime = p->times.tms_stime = 0;
91.     p->times.tms_curtime = p->times.tms_cstime = 0; //对进程各种记时器的初始化
92. 
    
93. #ifdef CONFIG_SMP
94.     {
95.         int i;
96.         p->has_cpu = 0;
97.         p->processor = current->processor;
98.         
99.         for(i = 0; i < smp_num_cpus; i++)
100.             p->per_cpu_utime[i] = p->per_cpu_stime[i] = 0;
101.         spin_lock_init(&p->sigmask_lock);
102.     }
103. #endif //多处理器相关
104.     p->lock_death = -1;
105.     p->start_time = jiffies; //对进程初始时间的初始化，jeffies是时钟中断记录的记时器，到这里task_struct基本初始化完毕
106.     
107.     retval = -ENOMEM;
108.     if(copy_files(clone_flags,p)) //copy_files是复制已打开文件的控制结构，但只有才clone_flags中CLONE_FILES标志才能进行，否则只是共享
109.         goto bad_fork_cleanup;
110.     if(copy_fs(clone_flags, p)); //依然是对文件的，详细的参考文件系统
111.         goto bad_fork_cleanup_files;
112.     if(copy_sighand(clone_flags, p))//和上面一样，这里是对信号的处理方式
113.         goto bad_fork_cleanpu_fs;
114.     if(copy_mm(clone_flags, p))//内存，下面给出了copy_mm的代码
115.         goto bad_fork_cleanup_sighand; //到这里所有需要有条件复制的资源全部结束
116.     retval  = copy_thread(0, clone_flags, stack_start, stack_size, p, regs); //4个资源中，还剩系统堆栈资源没有复制，这里是解决这个问题的
117.     if(retval)
118.         goto bad_fork_cleanup_sighand;
119.     p->semundo = NULL;
120.     
121.     p->parent_exec_id = p->self_exec_id; //parent_exec_id父进程的执行域
122.         /* ok, now we should be set up.. */
123.     p->swappable = 1;//表示本进程的页面可以被换出
124.     p->exit_signal = clone_flags & CSIGNAL;
125.     p->pdeath_signal = 0;
126. 
     
127.     p->counter = (current->counter + 1) >> 1;
128.     current->counter >>= 1;//父进程的分配的时间额被分成2半
129.     if (!current->counter)
130.         current->need_resched = 1; //让父子进程各拥有时间的一半
131.     
132.     retval = p->pid;
133.     p->tgid = retval;
134.     INIT_LIST_HEAD(&p->thread_group);
135.     write_lock_irq(&tasklist_lock);
136.     if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
137.         p->tgid = current->tgid;
138.         list_add(&p->thread_group, ¤t->thread_group);
139.     }
140.     SET_LINKS(p); //将子进程的PCB放入进程队列，让它可以接受调度
141.     hash_pid(p);    //将子进程放入hash表中
142.     nr_threads++;
143.     write_unlock_irq(&tasklist_lock);
144.     if (p->ptrace & PT_PTRACED)
145.         send_sig(SIGSTOP, p, 1);
146.     wake_up_process(p); /* do this last *///将子进程唤醒，到这里子进程已经完成了
147.     ++total_forks;
148.     
149. fork_out:
150.     if ((clone_flags & CLONE_VFORK) && (retval > 0))
151.         down(&sem); //这里就是达到扣留一个进程的目的
152.     return retval;
153. } //进程虽然创建结束，但有个特殊情况有待考虑就是调用者是 vfork,标志位CLONE_VFORK,此时由于决定采用的是CLONE_VM,父子2个进程是共享用户空间的，对堆栈空间的写入更是致命，因为会导 致其中一个因为非法越界而死亡，所以做法是扣留其中一个进程
154. 
     
155. struct user_struct { //描述用户的数据结构
156.     atomic_t __count;    /* reference count */
157.     atomic_t processes;    /* How many processes does this user have? */
158.     atomic_t files;        /* How many open files does this user have? */
159. 
     
160.     /* Hash table maintenance information */
161.     struct user_struct *next, **pprev; //用于杂凑表，对用户名施以杂凑运算
162.     uid_t uid;
163. };
164. 
     
165. struct exec_domain 
166. {
167.     const char        *name;        /* name of the execdomain */
168.     handler_t        handler;    /* handler for syscalls */
169.     unsigned char        pers_low;    /* lowest personality */ //指向某种域的代码，有PER_LILNUX, PER_SVR4,PER_BSD和PER_SOLARIS这是表示进程的执行域
170.     unsigned char        pers_high;    /* highest personality */
171.     unsigned long        *signal_map;    /* signal mapping */
172.     unsigned long        *signal_invmap;    /* reverse signal mapping */
173.     struct map_segment    *err_map;    /* error mapping */
174.     struct map_segment    *socktype_map;    /* socket type mapping */
175.     struct map_segment    *sockopt_map;    /* socket option mapping */
176.     struct map_segment    *af_map;    /* address family mapping */
177.     struct module        *module;    /* module context of the ed. */ //在linux系统中设备驱动程序"动态安装模块"，使其运行动态的安装和拆除
178.     struct exec_domain    *next;        /* linked list (internal) */
179. };
180. 
     
181. static int copy_mm(unsigned long clone_flags, struct task_struct * tsk) 
182. {
183.     struct mm_struct * mm, *old_mm;
184.     int retval;
185.     
186.     tsk->min_flt = tsk->maj_flt = 0;
187.     tsk->cmin_flt = tsk->cmaj_flt = 0;
188.     tsk->nswap = tsk->cnswap = 0;
189.     
190.     tsk->mm = NULL;
191.     tsk->active_mm = NULL;
192.     
193.     old_mm = current->mm;
194.     if(!old_mm)
195.         return 0;
196.     
197.     if(clone_flags & CLONE_VM) {//从这里可以看出，如果是共享内存的话，只是将mm由父进程赋值给了子进程，2个进程将会指向同一块内存
198.         atomic_inc(&old_mm->mm_users);
199.         mm = oldmm;
200.         goto good_mm;
201.     }
202.     
203.     retval = -ENOMEM;
204.     mm = allocate_mm();
205.     if(!mm)
206.         goto fail_nomem;
207.     
208.     memcpy(mm, oldmm, sizeof(*mm));
209.     if(!mm_init(mm));
210.         goto fail_nomem;
211.     
212.     down(&oldmm->mmap_sem);
213.     retval = dup_mmap(mm); //这里完成了对vm_area_struct和页面表的复制
214.     up(&oldmm->mmap_sem);
215.     
216.     if(retval)
217.         goto free_pt;
218.     
219.     copy_segments(tsk, mm);
220.     
221.     if(init_new_context(tsk, mm));
222.         goto free_pt;
223.     
224. good_mm:
225.     tsk->mm = mm;
226.     tsk->active_mm = mm;
227.     return 0;
228. 
     
229. free_pt:
230.     mmput(mm);
231. fail_nomem:
232.     return retval;
233. }
234. 
     
235. static inline int dup_mmap(struct mm_struct * mm) {
236.     struct vm_area_struct * mpnt, * tmp, **prev;
237.     int retval;
238.     
239.     flush_cache_mm(current->mm);
240.     mm->locked_vm = 0;
241.     mm->mmap = NULL;
242.     mm->mmap_avl = NULL;
243.     mm->mmap_cache = NULL;
244.     mm->map_count = 0;
245.     mm->cpu_vm_mask = 0;
246.     mm->swap_cnt = 0;
247.     mm->swap_address = 0;
248.     pprev = &mm->mmap;
249.     
250.     for(mpnt = current->mm_mmap; mpnt; mpnt= mpnt->vm_next) { //遍历队列,对属于父进程的所有mm_struct开始遍历
251.         struct file * file;
252.         
253.         retval = -ENOMEM;
254.         if(mpnt->vm_flags & VM_DONTCOPY)
255.             continue;
256.         tmp = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);//给TMP申请缓存
257.         if(!tmp)
258.             goto fail_nomem;
259.         *tmp = *mpnt;
260.         tmp->vm_flags &= ~VM_LOCKED;
261.         tmp->vm_mm = mm;
262.         mm->map_count++;
263.         tmp->vm_next = NULL;
264.         file = tmp->vm_file;
265.         if(file) {
266.             struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
267.             get_file(file);
268.             if(tmp->vm_flags & VM_DENYWRITE)
269.                 atomic_dec(&inode->i_writecount);
270.             
271.             spin_lock(&inode->i_mapping->i_shared_lock);
272.             if((tmp->vm_next_share = mpnt->vm_next_share) != NULL)
273.                 mpnt->vm_next_share->vm_pprev_share = &tmp->vm_next_share;
274.             mpnt->vm_next_share = tmp;
275.             tmp->vm_pprev_share = &mpnt->vm_next_share;
276.             spin_unlock(&inode->i_mapping->i_shared_lock);
277.         }
278.         
279.         retval = (mm, current->mm, tmp);
280.         if(!retval && tmp->tmp->vm_ops && tmp->vm_ops->open)
281.             tmp->vm_ops->open(tmp);
282.         
283.         *pprev = tmp;
284.         pprev = &tmp->vm_next;
285.         
286.         if(retval)
287.             goto fail_nomem;
288.     }
289.     retval = 0;
290.     if(mm->map_count >= AVL_MIN_MAP_COUNT)
291.         build_mmap_avl(mm);
292. 
     
293. fail_nomem;
294.     flush_tlb_mm(current->mm);
295.     return retval;
296. }
297. 
     
298. int copy_page_range(struct mm_struct * dst, struct mm_struct * src, struct vm_area_struct * vma) {
299.     pgd_t * src_pgd, * dst_pgd;
300.     unsigned long address = vma->vm_start;
301.     unsigned long end = vma->vm_end;
302.     unsigned long cow = (vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYWRITE)) == VM_MAYWRITE;
303.     
304.     src_pgd = pgd_offset(src, address) - 1;
305.     dst_pgd = pgd_offset(dst, address) - 1;
306.     
307.     for(;;) { //对页面目录表项的循环
308.         pmd_t * src_pmd, * dst_pmd;
309.         
310.         src_pgd++;
311.         dst_pgd++;
312.         
313.         if(pgd_none(*src_pgd))
314.             goto skip_copy_pmd_range;
315.         if(pgd_bad(* src_pgd)) {
316.             pgd_ERROR(*src_pgd);
317.             pgd_clear(src_pgd);
318. skip_copy_pmd_range:
319.             address = (address + PGDIR_SIZE) &PGDIR_MASK;
320.             if(!address || (address >= end))
321.                 goto out;
322.             continue;
323.         }
324.         
325.         if(pgd_none(*dst_pgd)) {
326.             if(!pmd_alloc(dst_pgd, 0))
327.                 goto nomem;
328.         }
329.         
330.         src_pmd = pmd_offset(src_pgd, address);
331.         dst_pmd = pmd_offset(dst_pgd, address);
332.         
333.         do{ //对中间目录的循环
334.             pte_t * src_pte, * dst_pte;
335.             
336.             if(pmd_none(*src_pmd))
337.                 goto skip_copy_pte_range;
338.             if(pmd_bad(*src_pmd)) {
339.                 pmd_ERROR(*src_pmd);
340.                 pmd_clear(src_pmd);
341. skip_copy_pte_range:
342.                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
343.                 if(address >= end)
344.                     goto out;
345.                 goto cont_copy_pmd_range;
346.             }
347.             if(pmd_none(*dst_pmd)) 
348.             {
349.                 if(!pte_alloc(dst_pmd, 0))
350.                     goto nomem;
351.             }
352.             
353.             src_pte = pte_offset(src_pmd, address);
354.             dst_pte = pte_offset(dst_pmd, address);
355.             
356.             do{ //对页面表的循环
357.                 pte_t pte = *src__pte;
358.                 struct page * ptepage;
359.                 
360.                 if(pte_none(pte)) //映射尚未建立的表项，直接跳过
361.                     goto cont_copy_pte_range_noset;
362.                 if(!pte_present(pte)) { //说明该页面被交换到了磁盘，只是对盘上页面用户计数加一
363.                     swap_duplicate(pte_to_swp_entry(pte));
364.                     goto cont_copy_pte_range;
365.                 }
366.                 ptepage = pte_page(pte);
367.                 if((!VALLID_PAGE(ptepage)) || PageReserved(ptepage)) //不是有效页面,此页面对应的表项直接复制到子进程的页面表中
368.                     goto cont_copy_pte_range;
369.                     
370.                 if(cow) { //使用copy_on_write机制，这里就是子进程本来应该从父进程中复制出来的页面
371.                     ptep_set_wrprotect(src_pte); //将原来父进程的可惜页面改成写保护
372.                     pte = * src_pte;
373.                 }
374.                 
375.                 if(vma->vm_flags& VM_SHARED)
376.                     pte = pte_mkclean(pte); //将父进程的页面表项复制到子进程中
377. //从这里我们就看到，不是一开始就是为子进 程开辟一个新的内存页面，然后将对应的父进程中的页面内容复制到该内存中，这种消耗过大，实际做法是先将这个内存改成写保护，然后将页面表项复制给子进 程，最后，若真的父进程或者子进程会对这个页面执行写操作，便会发生写保护异常，异常处理程序中才将这个页面复制出来从而达到了"父子分家"
378.                 pte = pte_mkold(pte);
379.                 get_page(ptepage);
380. cont_copy_pte_range:
381.                 set_pte(dst_pte, pte); //直接复制页面表项
382. cont_copy_pte_range_noset:
383.                 if(address >= end)
384.                     goto out;
385.                 src_pte++;
386.                 dst_pte++;
387.             } while((unsigned long)src_pte & PTE_TABLE_MASK);
388. cont_copy_pmd_rang:
389.             src_pmd++;
390.             dst_pmd++;
391.         } while((unsigned long) src_pmd & PMD_TABLE_MASK);
392.     }
393. out:
394.     return 0;
395. nomem:
396.     return -ENOMEM;
397. } //从这里我们看到一个页面都没复制，这就是为什么fork也能达到vfork 创建线程那么快的效率
398. 
     
399. 529 int copy_thread(int nr, unsigned long clone_flags, unsigned long esp,
400. 530 unsigned long unused,
401. 531 struct task_struct * p, struct pt_regs * regs)
402. 532{
403. 533     struct pt_regs * childregs;
404. 534
405. 535     childregs = ((struct pt_regs *) (THREAD_SIZE + (unsigned long) p)) - 1; //中断前夕，系统堆栈的高部保存了各个部分的寄存器的信息
406. 536     struct_cpy(childregs, regs); //将父进程的内容全部复制给子进程
407. 537     childregs->eax = 0; //对子进程的系统堆栈做少量调整，首先是对 eax寄存器内容置0
408. 538     childregs->esp = esp;//将esp指定成给定的esp
409. 539        //task_thread记载了一些关键性信息，包括进程切换时到系统态的堆栈指针，取指令地址，明显这些父子2个进程是不可以完全复制的，一下是对这些的修改
410. 540     p->thread.esp = (unsigned long) childregs; //将堆栈指针指向正确的位置
411. 541     p->thread.esp0 = (unsigned long) (childregs+1);//堆栈的顶部也指向真确的位置
412. 542
413. 543     p->thread.eip = (unsigned long) ret_from_fork;//这是当进程下一次切换时将进入的切入点，在进程切换里会详细提到
414. 544
415. 545     savesegment(fs,p->thread.fs);
416. 546     savesegment(gs,p->thread.gs);
417. 547
418. 548     unlazy_fpu(current);
419. 549     struct_cpy(&p->thread.i387, ¤t->thread.i387);
420. 550
421. 551     return 0;
422. 552}