实验六:分析Linux内核创建一个新进程的过程
原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
题目自拟,内容围绕对Linux系统如何创建一个新进程进行;
可以结合实验截图、绘制堆栈状态执行流程图等;
博客内容中需要仔细分析新进程的执行起点及对应的堆栈状态等。
总结部分需要阐明自己对“Linux系统创建一个新进程”的理解
上课提问:
1.进程由哪些部分构成?
pid,state,task_struct,
用户堆栈,内核堆栈,地址空间,代码段,数据段
2.进程是如何被创建?
0号进程手工创建
其他进程调用do_frok
3.新创建的进程从哪里开始执行?
ret_from_fork
实验报告:
阅读理解task_struct数据结构http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/include/linux/sched.h#1235;
- state:运行状态
- stack:内核堆栈
- tasks:进程链表
- mm:内存管理
- task_state:任务的状态
- pid:进程PID
- real_parent children:进程的父子关系
- files:文件描述符列表
- signal:信号处理相关
- splice_pipe:管道相关
分析fork函数对应的内核处理过程sys_clone,理解创建一个新进程如何创建和修改task_struct数据结构;
- fork、vfork和clone三个系统调用都可以创建一个新进程,都是通过调用do_fork来实现进程的创建
- 创建新进程需要先复制一个PCB:task_struct
- 再给新进程分配一个新的内核堆栈
ti = alloc_thread_info_node(tsk, node);
tsk->stack = ti;
setup_thread_stack(tsk, orig); //这里只是复制thread_info,而非复制内核堆栈 - 再修改复制过来的进程数据,比如pid、进程链表等等,见copy_process内部
- 从用户态的代码看fork();函数返回了两次,即在父子进程中各返回一次
1 *childregs = *current_pt_regs(); //复制内核堆栈
2 childregs->ax = 0; //为什么子进程的fork返回0,这里就是原因!
3
4 p->thread.sp = (unsigned long) childregs; //调度到子进程时的内核栈顶
5 p->thread.ip = (unsigned long) ret_from_fork; //调度到子进程时的第一条指令地址 do_fork完成了创建中的大部分工作,该函数调用copy_process()函数,然后让进程开始运行。copy_process()函数工作如下:
- 1、调用dup_task_struct()为新进程创建一个内核栈、thread_info结构和task_struct,这些值与当前进程的值相同
- 2、检查
- 3、子进程着手使自己与父进程区别开来。进程描述符内的许多成员被清0或设为初始值。
- 4、子进程状态被设为TASK_UNINTERRUPTIBLE,以保证它不会投入运行
- 5、copy_process()调用copy_flags()以更新task_struct的flags成员。表明进程是否拥有超级用户权限的PF_SUPERPRIV标志被清0。表明进程还没有调用exec()函数的PF_FORKNOEXEC标志被设置
- 6、调用alloc_pid()为新进程分配一个有效的PID
- 7、根据传递给clone()的参数标志,copy_process()拷贝或共享打开的文件、文件系统信息、信号处理函数、进程地址空间和命名空间等
- 8、最后,copy_process()做扫尾工作并返回一个指向子进程的指针
使用gdb跟踪分析一个fork系统调用内核处理函数sys_clone ,验证您对Linux系统创建一个新进程的理解
- 下断点的函数:sys_clone do_fork dup_task_struct copy_process copy_thread ret_from_fork






- dup_task_struct()为新进程创建一个内核栈
copy_process()主要完成进程数据结构,各种资源的初始化
- 下断点的函数:sys_clone do_fork dup_task_struct copy_process copy_thread ret_from_fork
特别关注新进程是从哪里开始执行的?为什么从哪里能顺利执行下去?即执行起点与内核堆栈如何保证一致。
ret_from_fork;决定了新进程的第一条指令地址- copy_thread()函数中的语句
p->thread.ip = (unsigned long) ret_from_fork;决定了新进程的第一条指令地址 - 在ret_from_fork之前,也就是在copy_thread()函数中
*childregs = *current_pt_regs();该句将父进程的regs参数赋值到子进程的内核堆栈 - *childregs的类型为pt_regs,里面存放了SAVE ALL中压入栈的参数 故在之后的RESTORE ALL中能顺利执行下去
实验六:分析Linux内核创建一个新进程的过程的更多相关文章
- 第六周分析Linux内核创建一个新进程的过程
潘恒 原创作品转载请注明出处<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 task_struct结构: ...
- 20135202闫佳歆--week6 分析Linux内核创建一个新进程的过程——实验及总结
week 6 实验:分析Linux内核创建一个新进程的过程 1.使用gdb跟踪创建新进程的过程 准备工作: rm menu -rf git clone https://github.com/mengn ...
- linux内核分析作业6:分析Linux内核创建一个新进程的过程
task_struct结构: struct task_struct { volatile long state;进程状态 void *stack; 堆栈 pid_t pid; 进程标识符 u ...
- 实验 六:分析linux内核创建一个新进程的过程
实验六:分析Linux内核创建一个新进程的过程 作者:王朝宪 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029 ...
- Linux内核分析第六周学习笔记——分析Linux内核创建一个新进程的过程
Linux内核分析第六周学习笔记--分析Linux内核创建一个新进程的过程 zl + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/U ...
- 作业六:分析Linux内核创建一个新进程的过程
分析Linux内核创建一个新进程的过程 进程描述符PCB----task_struct数据结构 操作系统:1.进程管理 2.内存管理 3 文件系统 一.新进程如何创建和修改task_struct数据结 ...
- 《Linux内核--分析Linux内核创建一个新进程的过程 》 20135311傅冬菁
20135311傅冬菁 分析Linux内核创建一个新进程的过程 一.学习内容 进程控制块——PCB task_struct数据结构 PCB task_struct中包含: 进程状态.进程打开的文件. ...
- Linux内核分析-分析Linux内核创建一个新进程的过程
作者:江军 ID:fuchen1994 实验题目:分析Linux内核创建一个新进程的过程 阅读理解task_struct数据结构http://codelab.shiyanlou.com/xref/li ...
- 第六周——分析Linux内核创建一个新进程的过程
"万子恵 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 &q ...
随机推荐
- 阿里巴巴算法工程师四面(三轮技术+hr面)详细面经
阿里面试总结: 一遍一遍地刷阿里网站,今天发现“面试中”变成“待跟进offer”了,写个面经攒人品,希望offer通知邮件早点来吧. 我当时投简历时投了C/C++工程师,其实也没经过啥考虑,因为我一开 ...
- STRUCTS 2 LABLE
{LJ?Dragon}[标题]structs2标签的作用 {LJ?Dragon}[Diary]2017年,愉快的开始:离别不一定总伤感,虽然只是安慰着自己......... 问与答 问题 在Strut ...
- Windows下Postgre SQL数据库通过Slony-I 实现数据库双机同步备份
一. 我们要实现的环境是windows xp.windows2003上安装Postgre SQL数据库,实现目的是两台数据库服务器进行数据库同步,即数据库同步更新.删除.插入等对数据库的操作. 二. ...
- 怎样学好C语言,一个成功人士的心得!
今天,我能够自称是一个混IT的人,并能以此谋生,将来大家能一次谋生,都要感谢两个人:克劳德.香农和约翰.冯.诺依曼,是他们发现了全部的数字化信息,不论是一段程序,一封email,一部电影都是用一连串的 ...
- Java 实现 SSH 协议的客户端登录认证方式--转载
背景 在开篇之前,让我们先对 SSH 协议有个宏观的大致了解,这样更有利于我们对本文的加深了解.首先要提到的就是计算机网络协议,所谓计算机网络协议,简单的说就是定义了一套标准和规则,使得不同计算机之间 ...
- iOS 10 个实用小技巧(总有你不知道的和你会用到的)
在开发过程中我们总会遇到各种各样的小问题,有些小问题并不是十分容易解决.在此我就总结一下,我在开发中遇到的各种小问题,以及我的解决方法.比较普遍的我就不再提了,这里主要讲一些你可能不知道的(当然,也有 ...
- Log4j使用教程 (转载http://www.codeceo.com/article/log4j-usage.html)
日志是应用软件中不可缺少的部分,Apache的开源项目log4j是一个功能强大的日志组件,提供方便的日志记录.在apache网站:jakarta.apache.org/log4j 可以免费下载到Log ...
- SPOJ 3048 - DNA Sequences LCS
给出两个字符串(不长于1000),求最长公共子序列,要求:从每个串中取必须取连续k (1<=k<=100)个数 [LCS]一开始自己想用DP加一维[len]用来表示当前已经取了连续len个 ...
- Servlet学习--练习示例总结
醉了醉了..本来想测试下Servlet生命周期的,然后调了好久的错误,还是没成功,不知道为什么不能这样做 贴上代码: import java.io.IOException; import java.i ...
- redisbook笔记——redis内存映射数据结构
虽然内部数据结构非常强大,但是创建一系列完整的数据结构本身也是一件相当耗费内存的工作,当一个对象包含的元素数量并不多,或者元素本身的体积并不大时,使用代价高昂的内部数据结构并不是最好的办法. 为了解决 ...