18 | 进程的创建：如何发起一个新项目？
刘超
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
前面我们学习了如何使用 fork 创建进程，也学习了进程管理和调度的相关数据结构。这一节，我们就来看一看，创建进程这个动作在内核里都做了什么事情。
fork 是一个系统调用，根据咱们讲过的系统调用的流程，流程的最后会在 sys_call_table 中找到相应的系统调用 sys_fork。
sys_fork 是如何定义的呢？根据 SYSCALL_DEFINE0 这个宏的定义，下面这段代码就定义了 sys_fork。
sys_fork 会调用 _do_fork。
fork 的第一件大事：复制结构
_do_fork 里面做的第一件大事就是 copy_process，咱们前面讲过这个思想。如果所有数据结构都从头创建一份太麻烦了，还不如使用惯用“伎俩”，Ctrl C + Ctrl V。
这里我们再把 task_struct 的结构图拿出来，对比着看如何一个个复制。
dup_task_struct 主要做了下面几件事情：
调用 alloc_task_struct_node 分配一个 task_struct 结构；
调用 alloc_thread_stack_node 来创建内核栈，这里面调用 __vmalloc_node_range 分配一个连续的 THREAD_SIZE 的内存空间，赋值给 task_struct 的 void *stack 成员变量；
调用 arch_dup_task_struct(struct task_struct *dst, struct task_struct *src)，将 task_struct 进行复制，其实就是调用 memcpy；
调用 setup_thread_stack 设置 thread_info。
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在内核中创建进程是一个复杂的操作，本文详细介绍了这一过程。通过系统调用fork来发起一个新的进程，然后在内核中执行sys_fork系统调用，最终调用_do_fork函数来完成进程的创建。_do_fork函数首先复制task_struct结构，然后处理权限、调度、文件和文件系统、信号以及进程内存空间等相关变量。文章详细介绍了每个步骤的具体实现细节，包括复制task_struct结构、处理权限、初始化统计量、设置调度相关变量、复制文件和文件系统信息、初始化信号相关变量、复制进程内存空间等。整个过程展现了在内核中创建进程所涉及的复杂操作和技术细节。读者可以通过本文了解到在内核中创建进程的具体步骤和技术细节，为深入理解内核操作提供了重要参考。
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刘強文章中出现了SYSCALL_DEFINE0宏定义，不明白，就网上查了一下，一看吓一跳，宏定义里面又有一堆宏定义，其实就是一个函数调用，为什么弄得这么复杂呢？原来是为了修复一个bug。这让我意识到linux内核代码的复杂性。linux是一个集大成者，为了适应各种硬件架构平台，修复各种意想不到的bug，里面充斥着各种兼容性代码，修复补丁等等。而且里面的代码也是世界各路大神，黑客写出来的，为了保证内核的安全性，健壮性，扩展性，考虑的东西非常之多，充斥着各种奇技淫巧，不是我等普通人短时间能够理解。每一行代码，甚至一个宏定义，都是要花时间研究的。从这个角度上来说，linux就像是一个迷宫，如果没有一个向导，进去后估计就出不来了。也许这个专栏的作用就是充当一个向导，欣赏沿途风景的同时，带领我们穿越迷宫，找到出口...作者回复: 是的。
2019-05-0844- 刘強有个问题： 在数据库中，有个事务的概念，也就是保证一连串操作的原子性，如果其中任何一步错误，整个操作回滚，回到原来的状态，好像什么也没发生。但是在文章中我看到，在创建进程的过程中，步骤太多了。每一步都要申请空间，复制数据。如果其中一步发生了错误，怎么保证释放这些空间，回到原来状态？
作者回复: 错了会做错误处理的，没有啥捷径，都是代码里面自己做的，写c就要这样，每一步都要清楚自己创建了什么，万一错误应该销毁什么。如果程序员不做这个，没有人帮忙，不像java还有个gc
2019-05-08320 
Milittle老师，要是能把对应代码路径给出就好了，有时候自己找不见，谢谢老师~作者回复: 其实不用纠结，因为代码过一阵就变了，关键是理解原理和流程。我原来做过代码逐行分析的这种，但是发现这种文章过一阵就没法看了。
2019-05-10217
zhengfan刘老师： 遇到一个问题。 您在上面两个章节提到过“进程调度第一定律”，是说任何被调度的task（无论是获得还是交出运行权一方）都是在调用__schedule方法，并因此在进程实际切换完成后不需修改指令指针寄存器。 以此来思考本节介绍的创建进程过程。父进程在交出运行权的时候没什么特殊的，一定是在执行__schedule方法。 然而当子进程获得运行权的时候，因为之前它没运行过，不是通过__schedule方法交出运行权的，当前的指令指针寄存器和子进程运行状态的上下文（dup_task_struct中？）不相符吧？这样不会出问题吗？作者回复: 不会的，调度这个函数是在内核里面的，这个逻辑其实不属于任何一个进程，反而是上下文的数据才标志了属于哪个进程。而且子进程刚fork完之后，没有exec之前，所有都和父进程一模一样
2020-04-178
注意力$超哥，Oracle 这种多进程的数据库，和mysql 这种单进程多线程的数据库，在进程管理上有什么优势呢？看见创建进程这么复杂，资源消耗也多作者回复: 创建复杂，创建起来就好了，很多多进程的软件，也不是任务来了，现创建进程的，而是事先创建好了，等待分配任务。
2020-05-306- 尚墨反复研读都已经高亮了。我几乎每篇都要听，读三次以上，才能懵懵懂懂。
作者回复: 再难的知识就怕反复研究，加油
2019-05-115 
一苇渡江老师写的太棒了，特别是这个图，肯定是花了不少时间，把这个图手抄了一遍，时不时拿出来看看作者回复: 手抄啊，牛
2019-05-085
蚂蚁内推+v内核态的内核进程和用户态的用户进程创建过程有区别吗？作者回复: 有区别的
2019-05-2432
安排调度类是全局的吗？还是每个cpu核有自己的调度类集合？作者回复: 类是全局的。里面主要实现的是算法。
2019-05-0821
周平讲得好的细节，与前面的内容可以无缝连接，不至于管中窥豹，让学习者越学越乱，谢谢老师作者回复: 赞
2019-05-17
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