minix中进程创建v2

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1、965MINIX中的进程创建MINIX的系统中是由PM管理进程创建，但是具体创建操作由PM、内核、FS三部分完成。创建首先是用户调用lib/posix/_fork.c中的fork()要求创建进程，这条调用最终转化成调用src/kernel/proc.c中的sys_call()，并构建一条消息message，其中写明m->m_source为当前调用者进程号，消息类型m->m_type为FORK。消息（即图中的m）的地址这时已经作为参数被传递进来，sys_call()可以据此得知m的内容，并在适当的时候将内容传递给PM（即图中MM）。PM的工作就是不断地获取并处理消息，所以它能够

2、得到用户进程发送的m，并将其存放在m_in中。当PM分析m_in->m_type为FORK，得知了消息的内容是要进行fork操作，它就进一步调用其do_fork()完成整个过程。PM进行FORK操作后，以发消息的形式通知内核中的系统任务SYSTEM和文件系统FS进行各自的Fork操作，最后由PM设置消息m_out向调用者进程进行回复和提供返回值。下图1说明了用户要求进程创建时，消息的传递过程。图中使用了三种箭头，实线表示消息的发送过程，点线表示消息的获取过程，虚线表示发送和接收消息都会经历的过程。965图1Minix的fork调用消息传递过程9651FORK所操作的数据对象1

3、.1PM对数据对象的操作1.1.1PM为子进程分配内存空间在执行fork调用时，如果中途停止，是很困难的事情。所以PM担心两件事情会导致进程创建失败，一是没有空闲的进程表项，二是当前内存不足，不能为子进程分配足够内存。为此，首先PM维护一个计数器procs_in_use，记录当前的进程个数，以方便知道是否有空闲进程表项。其次，PM调用alloc_mem(total_size)尝试为子进程分配内存，如果返回值为NO_MEM则直接退出并反馈内存不足，如果分配内存成功，那么这次fork就一定能成功。PM查看父进程的内存映射表mp_seg，计算其数据段长度、栈段长度和两段的间隔gap

4、的大小，以确定应该为子进程申请的内存大小，随后为子进程申请内存空间。成功申请之后将父进程的内存数据段、栈段和两段的中间间隔gap（也就是堆）完整的复制到子进程刚申请的内存页面中。PM复制的内存是从数据段的开始一直到栈段的栈底部，至于代码段有两种情况，一是检查父进程rmp->mp_flags&SEPARATE是否成立(附录中有所有状态定义)，成立说明父进程是分离的I&D空间，那么父子进程可以共享代码段，代码段就不用复制，并且内存映射表mp_seg中代码段映射mp_seg[T]不用修改，二是父进程是不分离的I&D空间，就是代码段和数据段是在一起的，即代码在数据段中，那么上述内存拷

5、贝从数据段的开始一直到栈段的栈底部，代码段也就一同被拷贝到子进程内存空间中了。1.1.2PM创建子进程的进程控制块PM根据procs_in_use确定有空闲表项后。以遍历的方式检查每个表项的mp_flags，直到找到一个mp_flags的IN_USE位没被置位的表项。通过复制的形式，将父进程进程控制块复制到这个进程控制块表项中，因为子进程内存的物理地址改变了，所以要修改子进程控制块中的内存映射表mp_seg，将其代码段、数据段和栈段的物理地址mem_phys进行更新，其次PM为子进程控制块（记做rmc）做其他修改：1、修改其父进程rmc->parent为当前执行fork调用的

6、进程，2、修改子进程的进程状态mp_flag、退出状态mp_exitstatus、信号状态mp_sigstatus和子进程运行时间mp_child_utime为默认，3、分配给子进程一个pid号。PM进程控制块定义可见附录中mproc。1.2内核对数据对象的操作内核负责在为子进程创建内核中的进程控制块，在复制控制块前，内核先保存子进程控制块中的LDT表选择子p_ldt_sel。在复制了父进程控制块后将子进程的LDT表选择子重设为它原来的选择子，这个选择子内有LDT表描述符的索引并指示要从GDT表查找这个描述符，这样GDT表和每个进程控制块中LDT表的关联关系始终被保持。内核为

7、子进程复制进程控制块，为子进程和父进程平分时间片，并将子进程的进程状态进行修改以抑制它运行（它目前还不能运行），在收到PM发来的更新内存映射消息Sys_newmap后，内核了解了子进程的内存映射mp_seg，并以此设置进程的代码段、数据段的段描述符segdesc_s，这两个段描述符组成进程的局部描述符表p_ldt[2]，这个LDT表就在内核进程控制块中，通过选择子p_ldt_sel，最终可以找到它。具体由定位到对应段线性地址的说明见附录示意图。最后，凡是fork创建的进程都是普通用户进程，不是特权进程，