2019-2020-1 20199302《Linux内核原理与分析》第七周作业

第六章 进程的描述和进程的创建

（一）进程的描述

1、OS的三大管理功能：（1）进程管理（进程）（2）内存管理（虚拟内存）（3）文件系统（文件）
2、进程的描述：进程控制块PCB
3、在Linux内核中，struct task_struct描述进程，其中的变量state为进程状态，stack是堆栈。结构关系：进程状态，进程双向链表的管理，控制台tty，文件系统fs的描述，进程打开文件的文件描述符：files、内存管理的描述mm，进程间通讯的信号signal的描述等。
4、Linux进程的状态与操作系统原理中的进程状态的主要区别在于，Linux内核中的就绪态和运行态都
被称作TASK_RUNNING,在阻塞态的进程分为两种，一种是TASK_INTERUPTIBLE，可以被信号以及wake_up()唤醒，另一种是TASK_UNINTERUPTIBLE只能被wake_up()唤醒。i

5、进程的标识符PID，在进程描述符中用pid和tgid标识进程。
6、双向链表struct list_head tasks用于管理进程数据结构。

（二）进程的创建

1、init_task是第一个进程（0号进程）的进程描述结构体变量，它的初始化通过硬编码的方式固定下来，而其他进程的初始化都是通过do_fork复制父进程的方式初始化的。
2、内存管理相关代码。
mm和active_mm是和进程地址空间、内存管理相关的数据结构指针，包含多个数据段，代码段，堆栈段。
3、进程之间的父子、兄弟关系
struct task_struct数据结构中记录当前进程的父进程real_parent、parent，记录当前进程的子进程的是双向链表struct list_head children,记录当前进程的兄弟进程的是双向链表struct list_head sibling。父子兄弟之间复杂的链表关系都通过指针或者双向链表关联起来。
4、保存进程上下文中CPU相关一些状态信息的数据结构
struct thread_struct保存进程上下文中CPU相关的一些状态信息的数据结构。其中最重要的是sp和ip，在x86-32位系统中，sp用来保存进程上下文中的ESP寄存器状态，ip用来保存进程上下文中的EIP机寄存器状态。
5、进程的创建和过程分析
进程的创建大概就是把当前进程的描述符等相关进程资源复制一份，产生一个子进程，根据子进程的需要对复制的进程描述符做一些修改，然后将创建好的子进程放入运行队列（对应操作系统中的就绪队列）。

（三）分析进程创建过程

给menuOS添加断点，分别在sys_clone do_fork dup_task_struct copy_process``copy_thread处


在命令行中输入fork发现停在sys_clone处，说明系统调用函数是sys_clone继续执行会停在do_fork中