Kernel阅读手记之进程

Kernel阅读手记之进程

 

每个进程都有独立的task_struct，里面包含了进程的相关信息，可以通过pid标记不同的进程。

do_fork负责处理clone(),fork(),vfork()系统调用，三个系统调用在使用do_fork时仅仅时标志不同

1、  当clone_flags中没有CLONE_STOPPED标记时，定义一个静态的，子大部分时候用于读操作的计数器count，并设置初始值为100

2、  当count大于0，并且printk_ratelimit()返回值不为0时，count减1，输出信息

3、  如果是用户态调用的，则准备创建一个新的克隆子程序，内核态则不需要对trace做其他修改

4、  把p设置成新复制的子进程。复制的东西有寄存器、和所有父进程环境中合适的部分。但是不运行此进程。

5、  当p设置成功时，得到p的进程号交给nr

6、  处理带有CLONE_PARENT_SETTID，CLONE_VFORK标签的情况

7、  在p运行前通知父进程准备运行p

8、  清除p的标签中的PF_STARTING

9、  当clone_flags 中没有CLONE_STOPPED标签时，标记p，并设置p的状态为停止等待结束状态。否则，开始p这个进程

10、              通知父进程，当前P已经开始运行

11、              clone_flags中含有CLONE_VFORK标签时，如果当前进程是用户态时，停止计数直到当前completion的结束，通知其父进程，不含有CLONE_VFORK标签时，将nr的值设置为PTR_ERR(p)

12、              返回nr

 

 

copy_process()作用是创建进程的描述符及子进程执行所必须的其他数据结构，在do_fork()的第四步中使用

1、  当clone_flags中有错误的参数时，返回错误代码

2、  使用security_task_create()对clone_flags进行安全性检查，返回值赋值给retval，不为0时，返回错误

3、  将retval设置成-ENOMEM

4、  调用dup_task_struct对current的子进程分配进程描述符，将结果交给p，错误则返回ERR_PTR(retval)

5、  将retval的值设置成-EAGAIN

6、  当前进程拥有者所拥有的进程的数量大于等于p->signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur，并且进程没有root权限，CAP_SYS_ADMIN和CAP_SYS_RESOURCE不被允许时，返回错误

7、  p->user的__count和processes以及p->group_info->usage增加1

8、  如果系统中的当前进程数大于系统上限时,或者无法得到其模块，或者linux所接受的二进制形式时，回滚操作并返回错误

9、  设置p->did_exec 的值为1 ，初始化p的参数

10、              将执行调度相关的设置交给一个cpu来做

11、              对retval的值进行错误处理

12、              如果pid不是初始化之后的，设置retval 为-ENOMEM，并重新分配一个pid，当clone_flags中有CLONE_NEWPID标签时重新设置retval的值，同时进行错误处理

13、              当前运行的命名空间和新进程p的命名空间不相同时，重新设置retval的值为ns_cgroup_clone(p, pid)，失败，则返回错误

14、              设置p的子进程的创建和释放iangde属性tid

15、              当CLONE_PTRACE取消时，关闭系统调用

16、              设置当前进程的id为父进程id

17、              设置进程最后部分，在可能情况下运行cgroup callbacks，确保其可用，但是不唤醒

18、              用写锁锁上tasklist_list

19、              将当前进程的值赋值给p，锁住当前进程的siglock，当前进程的标志不为TIF_SIGPENGIND时， 报错返回

20、              clone_flags中有CLONE_THREAD标志时，复制当前进程的线程给p

21、              如果p不是idle时，设置p的兄弟进程，通知当前的子进程p已经创建成功正在使用中

22、              如果p是线程组的头一个线程时，如果标签中有CLONE_NEWPID标记，则设置p->nsproxy->pid_ns->child_reaper为p。将当前进程的部分属性复制给p，并将p加入rcu队列。将p加入哈希序列，nr_threads加1

23、              total_forks加1，解除自旋锁和写锁，连接p，在p加入运行队列后调用一个新task

 

 

 

do_group_exit()退出属于current线程组的所有进程，接受进程的终止代码作为参数

1、   当所有线程的except ->group_exit_task有SIGKILL信号时，设置exit_code为sig->group_exit_code

2、   或者dangerous当前线程组为空时，定义一个sighand_struct *const类型的 sighand为current->sighand，锁住其siglock，如果当前进程的signal的except ->group_exit_task有SIGKILL信号时，设置exit_code的值为sig->group_exit_code，否则，设置sig->group_exit_code为 exit_code，并将sig的标签设置成 SIGNAL_GROUP_EXIT。杀死当前线程组中的其他进程

3、   解除自旋锁

4、   调用do_exit并传递进程的exit_code

 

 

do_exit()从内核数据结构中删除对终止进程的引用

1、  当前进程没有PF_EXITING时，设置PF_EXITING标签，尝试关闭进程上下文，设置当前的状态为不可中断，重新调度

2、  设置PF_EXITING给当前进程

3、  解除自旋锁

4、  更新task_struct 中的累积的时间和内存管理模块

5、  tsk->signal->live减1，并将结果传给group_dead，不为0时，尝试释放tty、hrtimer、itimers

6、  释放信号量、task->files、task->fs,退出线程，cgroup、线程锁、模块，通知相应的进程，并且在pid释放之后再检查链表和状态缓存，并清空。

7、  设置tsk标志为PF_EXITPIDONE,退出进程的i/o上下文，管道信息。关闭优先级，设置tsk的状态为TASK_DEAD

8、  调用schedule()调度程序运行