하위 프로 세 스 함수 만 들 기

linux0.12/kernel/fork.c
fork () 시스템 호출 함 수 는 하위 프로 세 스 를 만 드 는 데 사 용 됩 니 다. Linux 의 모든 프로 세 스 는 프로 세 스 0 의 하위 프로 세 스 입 니 다.
여기 서 우리 의 위대 한 linus 는 쓰기 시 복제 기술 (copy - on - write) 을 활용 했다. 다음은 제 가 약술 하 겠 습 니 다.
fork () 를 실행 하 는 과정 에서 커 널 은 새 프로 세 스 에 코드 와 데이터 메모리 페이지 를 즉시 할당 하지 않 습 니 다. 새 프로 세 스 는 부모 프로 세 스 와 함께 부모 프로 세 스 가 있 는 코드 와 데이터 메모리 페이지 를 사용 합 니 다. 그 중의 한 프로 세 스 가 쓰기 방식 으로 메모리 에 접근 할 때 만 작 동 하 는 메모리 페이지 는 쓰기 전에 새로 신청 한 메모리 페이지 로 복 사 됩 니 다.
우리 의 하위 프로 세 스 는 생 성 된 후에 exec () 함 수 를 여러 번 호출 합 니 다. 따라서 fork () 호출 후 exec 호출 전에 부모 프로 세 스 와 하위 프로 세 스 는 공 통 된 메모리 구역 을 사용 합 니 다. 하위 프로 세 스 의 데이터 세그먼트, 코드 세그먼트, 스 택 세그먼트 는 모두 부모 프로 세 스 를 가리 키 는 메모리 구역 입 니 다.이 때 부모 프로 세 스 와 하위 프로 세 스 의 물리 적 공간 이 같 고 논리 적 공간 이 다 릅 니 다.부모 프로 세 스 의 세그먼트 가 바 뀌 었 을 때 하위 프로 세 스 에 물리 적 공간 을 할당 합 니 다. 이 때 하위 프로 세 스 의 데이터 세그먼트 와 스 택 세그먼트 의 데 이 터 를 비트 프로 세 스 가 새로 분 배 된 물리 적 공간 으로 복사 하고 하위 프로 세 스 는 부모 프로 세 스 와 코드 세그먼트 를 공유 합 니 다.이때, 쓰기 완료 시 복사...
이 함 수 는 현재 프로 세 스 의 논리 주 소 를 addr 에서 addr + size 까지 페이지 단위 로 쓰기 전 검 측 작업 을 수행 합 니 다.

void verify_area(void * addr,int size)
{
	unsigned long start;   

	start = (unsigned long) addr; //        
	size += start & 0xfff;    //                 
	start &= 0xfffff000;  //   start          
	start += get_base(current->ldt[2]); //  start                
	while (size>0) {   //              ，       ，     
		size -= 4096;
		write_verify(start);
		start += 4096;
	}
}

이 함 수 는 메모리 페이지 표를 복사 하 는 데 사 용 됩 니 다. 위 에서 우리 가 썼 을 때 복사 하 는 기술 을 소 개 했 습 니 다. 여 기 는 하위 프로 세 스 를 위 한 페이지 입 니 다. 이 때 는 하위 프로 세 스에 실제 물리 적 페이지 를 할당 하지 않 았 습 니 다. 하위 프로 세 스 는 부모 프로 세 스 와 메모리 페이지 를 공유 합 니 다.
nr 는 새로운 작업 번호 이 고 p 는 새로운 작업 데이터 구조 지침 입 니 다.
Linux 0.12 는 아직 실습 코드 세그먼트 와 데이터 세그먼트 가 분 리 된 상황 이 없 기 때문에 코드 세그먼트 와 데이터 세그먼트 의 기본 주소 가 같 는 지 확인 하고 데이터 세그먼트 의 길이 가 코드 세그먼트 의 길이 보다 작 지 않도록 요구 해 야 합 니 다.

int copy_mem(int nr,struct task_struct * p)
{
	unsigned long old_data_base,new_data_base,data_limit;
	unsigned long old_code_base,new_code_base,code_limit;

	code_limit=get_limit(0x0f);   //                              
	data_limit=get_limit(0x17);
	old_code_base = get_base(current->ldt[1]);  //                       
	old_data_base = get_base(current->ldt[2]);
	if (old_data_base != old_code_base)  
		panic("We don't support separate I&D");
	if (data_limit < code_limit)
		panic("Bad data_limit");
	new_data_base = new_code_base = nr * TASK_SIZE;  //                （64MB*    ）
	p->start_code = new_code_base;
	set_base(p->ldt[1],new_code_base);  
	set_base(p->ldt[2],new_data_base);
	if (copy_page_tables(old_data_base,new_data_base,data_limit)) {  //              ，               ，               
		free_page_tables(new_data_base,data_limit);
		return -ENOMEM;
	}
	return 0;
}

다음은 주요 포크 서브루틴 입 니 다. 시스템 프로 세 스 정 보 를 복사 하고 전체 코드 세그먼트 (즉 데이터 세그먼트) 를 복 사 했 습 니 다. 이것 은 바로 쓰기 시 복사 기술 의 실현 입 니 다.

int copy_process(int nr,long ebp,long edi,long esi,long gs,long none,
		long ebx,long ecx,long edx, long orig_eax, 
		long fs,long es,long ds,
		long eip,long cs,long eflags,long esp,long ss)
{
	struct task_struct *p;
	int i;
	struct file *f;
          //          ，                      
	p = (struct task_struct *) get_free_page();
	if (!p)
		return -EAGAIN;
	task[nr] = p;
	*p = *current;	/* NOTE! this doesn't copy the supervisor stack */
	p->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;   //                ，                  ，               
	p->pid = last_pid;     // find_empty_process()         
	p->counter = p->priority;
	p->signal = 0;
	p->alarm = 0;
	p->leader = 0;		/* process leadership doesn't inherit */
	p->utime = p->stime = 0;
	p->cutime = p->cstime = 0;
	p->start_time = jiffies;
	p->tss.back_link = 0;       //        TSS  
	p->tss.esp0 = PAGE_SIZE + (long) p;
	p->tss.ss0 = 0x10;
	p->tss.eip = eip;
	p->tss.eflags = eflags;
	p->tss.eax = 0;   //  fork    0   
	p->tss.ecx = ecx;
	p->tss.edx = edx;
	p->tss.ebx = ebx;
	p->tss.esp = esp;
	p->tss.ebp = ebp;
	p->tss.esi = esi;
	p->tss.edi = edi;
	p->tss.es = es & 0xffff;
	p->tss.cs = cs & 0xffff;
	p->tss.ss = ss & 0xffff;
	p->tss.ds = ds & 0xffff;
	p->tss.fs = fs & 0xffff;
	p->tss.gs = gs & 0xffff;
	p->tss.ldt = _LDT(nr);
	p->tss.trace_bitmap = 0x80000000;
	if (last_task_used_math == current)
		__asm__("clts ; fnsave %0 ; frstor %0"::"m" (p->tss.i387));
	if (copy_mem(nr,p)) {    //         ，                         
		task[nr] = NULL;
		free_page((long) p);
		return -EAGAIN;
	}
	for (i=0; i<NR_OPEN;i++)  //             ，             1.
		if (f=p->filp[i])
			f->f_count++;
	if (current->pwd)    //         i  
		current->pwd->i_count++;
	if (current->root)
		current->root->i_count++;
	if (current->executable)
		current->executable->i_count++;
	if (current->library)
		current->library->i_count++;
	set_tss_desc(gdt+(nr<<1)+FIRST_TSS_ENTRY,&(p->tss));
	set_ldt_desc(gdt+(nr<<1)+FIRST_LDT_ENTRY,&(p->ldt));
	p->p_pptr = current;    //             ，          ！！      pid 
	p->p_cptr = 0;
	p->p_ysptr = 0;
	p->p_osptr = current->p_cptr;
	if (p->p_osptr)
		p->p_osptr->p_ysptr = p;
	current->p_cptr = p;
	p->state = TASK_RUNNING;	/* do this last, just in case */
	return last_pid;
}