程序是unix作業系統的最重要的抽象之一，它是處於執行期的程式，但是它不僅僅包括**，還包括相關的檔案，掛起訊號等資源。執行緒是程序活動的物件，每個執行緒都有乙個程式計數器，程序棧和一組程序計數器。linux中線程是程序的一種特例。
程序提供兩種虛擬機制，虛擬處理器和虛擬記憶體。
linux系統中通過fork()系統呼叫來產生新的程序，產生的方式是複製當期的程序來產生新程序，所以呼叫fork()的程序稱為父程序，新產生的程序被稱為子程序。linux系統中fork()是呼叫clone()這個系統呼叫。
1、程序描述符及任務結構
核心程序放在乙個角task_list的雙向迴圈煉表裡，每乙個節點都是乙個task_struct，稱為程序描述符，該結構定義在中。task_struct包含了描述乙個程序的完整資訊。
1.1分配程序描述符
linux通過slab分配器來分配task_struct結構，這樣能達到物件復用和快取著色，（通過預分配和重複使用task_struct，可以避免動態分配和釋放所帶來的資源消耗，從而使得程序建立的速度較快）。現在不需要專門的暫存器，只需要在棧底放乙個thread_info，這個struct可以方便快速計算出task_struct所在位置。
1.2程序描述符的存放
linux為每個程序分配了乙個pid，實際是個int型別，其預設最大值為32768，核心把每個程序的pid放在程序描述符中。這個值越小，轉一圈的時間就越快。如果需要，可以修改/proc/sys/kernel/pid_max裡的內容來修改最大值。
1.3程序的狀態
1.4設定狀態
記憶體需要經常設定程序的狀態，這時候可以呼叫set_task_state(tast,state)函式來設定。
1.5程序上下文
在使用者態執行的程序在系統呼叫和傳送異常時會進入核心態，這時核心就成為代表程式執行的的程序上下文。
1.6程序家族樹
linux程序具備繼承關係，所有的繼承都是pid為1的init程序的後代。核心在系統啟動的最後節點啟動init程序，該程序讀取初始化指令碼，並執行其他的相關程式，最終完成系統啟動的整個過程。每個task_struct都包含乙個parent節點的指標和乙個children的鍊錶。
2程序建立
許多其他的作業系統都提供了產生整合的機制，首先在位址空間裡建立程序，讀入可執行檔案，最後開始執行。unix採用了與眾不同的實現方式，它把上述步驟分解到兩個單獨的函式中去執行：fork()和exec()函式族。首先，fork()通過拷貝當期程序建立乙個子程序。子程序與父程序的區別僅僅在於pid、ppd和默寫資源和統計裡。exec()函式負責拂去可執行檔案並將其載入位址空間開始執行。
2.1寫時拷貝
linux的fork（）使用寫時拷貝頁實現。寫時拷貝可以推遲甚至免除拷貝資料。核心此時不複製整個程序的位址空間，二是讓父程序和子程序共享乙個拷貝。還有在需要寫入的時候，資料才會被複製，從而使各個程序擁有各自的拷貝。而一般情況下，fork（）之後立即呼叫exec（），它們就無需複製了，fork（）的實際開銷就是複製父程序的頁表及自己吃建立唯一的基礎描述符。在一般情況下，程序建立後都會馬上執行乙個可執行檔案，這種優化可以避免拷貝大量根本就不會被使用的資料。
2..2 fork（）
fork（）通過clone（）系統呼叫實現，clone（）呼叫do_fork()，do_fork完成大部分工作，它定義在kernel/fork.c檔案中。該函式呼叫copy_process()函式，然後讓進城開始執行。copy_process()函式完成的工作：
1、呼叫dup_task_struct()為新程序建立乙個核心棧，threa_info結構和task_struct，這些值與當期程序值形同。連程序描述符也是完全相同。
2、檢測新建立的這個子程序後，當期使用者所擁有的程序數目有沒有超過最大值。
3、現在，程序著手是自己與父程序區別開。程序描述符內的許多成員都要被請0或設定為初始值。程序描述符的成員值不是繼承而來的，而主要是統計資訊。程序描述符中大多數資料都是共享的。
4、接下來，子程序的狀態被設定為task_uninterrupteble以保證她不會投入執行。
5、copy_process()呼叫copy_flags()以更新task_struct的flags成員。表面程序是否擁有超級使用者許可權的pf_superriv標誌被請0.表明程序還沒有呼叫exec（）函式的pf_forknoexec標誌被設定。
6、呼叫get_pid（）為新進場獲取乙個有效的pid。
7、根據傳遞給clone（）的引數標誌，copy_process()拷貝或共享開啟的檔案、檔案系統資訊、訊號處理函式、程序位址空間和命名空間等。在一般情況下，這些資源會被給定的程序的左右程序共享；否則，這些資源對每個程序是不同的，因此被拷貝到這裡。
8、讓父程序和子程序評分剩餘的時間片。
9、最後，copy_process()函式作搜啊為歐諾工作，並返回乙個指向子程序的指標。
最後回到do_fork()函式。
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