[Process Management] Process/Thread Creation Part 2

專門用語：

• 使用打字機（Courier New）字體表示原始碼。
• task/process即為Linux中的thread。
• 文中的Linux與Linux kernel指的皆為作業系統核心。
  
• 使用斜體字型標示Linux中的資料結構，變數或函式名稱。

Kernel版本：

• v2.6.24.3
  

User thread:
應用程式使用fork，vfork，或clone函式建立新的user threads，這些函式分別透過Linux system call呼叫sys_fork，sys_vfork，或sys_clone kernel function建立新threads，而sys_fork，sys_vfork，與sys_clone共同呼叫的函式為do_fork¹。

asmlinkage int sys_fork(struct pt_regs regs)
{
       return do_fork(SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
}

asmlinkage int sys_clone(struct pt_regs regs)
{
       unsigned long clone_flags;
       unsigned long newsp;
       int __user *parent_tidptr, *child_tidptr;

       clone_flags = regs.ebx;
       newsp = regs.ecx;
       parent_tidptr = (int __user *)regs.edx;
       child_tidptr = (int __user *)regs.edi;
       if (!newsp)
               newsp = regs.esp;
       return do_fork(clone_flags, newsp, &regs, 0, parent_tidptr, child_tidptr);
}

asmlinkage int sys_vfork(struct pt_regs regs)
{
       return do_fork(CLONE_VFORK | CLONE_VM | SIGCHLD, regs.esp, &regs, 0, NULL, NULL);
}

上面三個函式都只為新thread準備好task_struct，task_thread_info，與堆疊空間，至於新的thread該執行哪些程式碼則毫無著墨。應用程式一般以呼叫執行檔的方式啟動²，便是將執行檔的binary內容讀取到記憶體中執行，這個步驟則是透過sys_execve函式呼叫do_execve函式完成，因此一般建立新user thread時sys_execve會搭配於task_struct，task_thread_info，與堆疊空間建制完成之後執行將執行檔載入記憶體。

asmlinkage int sys_execve(struct pt_regs regs)
{
       int error;
       char * filename;

       filename = getname((char __user *) regs.ebx);
       error = PTR_ERR(filename);
       if (IS_ERR(filename))
               goto out;
       error = do_execve(filename,
                       (char __user * __user *) regs.ecx,
                       (char __user * __user *) regs.edx,
                       &regs);
       if (error == 0) {
               task_lock(current);
               current->ptrace &= ~PT_DTRACE;
               task_unlock(current);
               /* Make sure we don't return using sysenter.. */
               set_thread_flag(TIF_IRET);
       }
       putname(filename);
out:
       return error;
}

1 kernel_thread最後也是呼叫do_fork。
2 例如開啟Firefox網頁瀏覽器。