計算機是一種精密的儀器，有一點錯誤都是不能成功執行的，計算機軟體是靠乙個個程式組成的，而程式又是一系列指令所組成。通過執行這樣的一條條指令，計算機就能完成乙個個任務了。
這裡有兩個概念比較容易混淆，平時我們在學習計算機的時候也是這樣，那就是程序和程式的區別，這也是這篇部落格的主要內容，程序。簡單點講，程序就是程式的動態執行，是乙個執行起來的程式。
linux其中乙個重要的功能就是管理各種狀態的程序，包括建立程序、管理程序、排程程序等一系列操作，正是由於有這些操作，才發揮了系統強大的能力。首先我們一起來熟悉一下程序。一般來說，程序都要經歷3個狀態，分別是就緒態、阻塞態、執行態。但是linux作業系統將程序的狀態進行了進一步劃分，分為執行態、不可中斷阻塞狀態、可中斷阻塞狀態、掛起狀態、殭屍狀態5個狀態。它們的具體含義是：
執行狀態：當程序正在被cpu執行，或處於就緒狀態，則稱程序處於執行狀態。
可中斷睡眠狀態：程序處於阻塞狀態，系統不會排程其執行。
暫停狀態：程序收到有關訊號就會進入暫停狀態，可用sigcont進行喚醒
僵死狀態：程序停止執行
不可中斷睡眠狀態：使用wake_up()函式明確喚醒時才能轉換到可執行的就緒狀態。
圖1.程序的5種執行狀態
圖2.程序之間的轉換
有了這些基礎知識，然後我們就可以開始進行建立新程序的分析了。首先，我們接觸到乙個系統呼叫函式fork，呼叫這個函式的時候，系統將會從使用者態到核心態的切換。那麼在程式中呼叫系統呼叫fork需要經過哪些步驟呢？目前主要有這麼幾個步驟：
1. 呼叫fork這個系統呼叫，首先是軟中斷，堆疊切換到核心堆疊，儲存相應的暫存器，進行執行位址的跳轉。
2. 查詢相關的中斷向量表，找到中斷向量表中的函式名稱，這裡fork對應的函式名稱是sys_clone函式。
3. 執行sys_clone，這個函式不是直接執行，而是都會執行乙個do_fork函式，產生乙個新的的程序。
下面是do_fork()的解釋
do_fork()
retval=copy_thread(p) //設定新程序的起始位址,新程序的核心堆疊 }}
copy_thread()
p->thread.ip=ret_from_fork //入口位址
p->thread.sp=childregs //將新程序的核心堆疊指向
childregs=current_pt_regs //拷貝父程序核心堆疊資料
childregs->sp=sp; //將拷貝的sp設定為傳入的sp
stack(ti),childregs : current_pt_regs 複製
ax=0; 修改ax
sp=sp; 修改sp
說了這麼多理論，下面來開始我們的實驗，進行一下驗證。
圖3.首先在test.c檔案中寫入fork函式
圖4.匯入相應的執行命令
圖5.編譯執行
圖6.編譯執行完的結果，證明新程序已經建立
圖7.除錯模式啟動
圖8.在相應的執行行上列印上斷點，主要針對fork功能打斷點
圖9.除錯過程中
總結：fork建立子程序也是一種特殊的系統呼叫，在執行這個系統呼叫之前，要進行保護現場操作，也就是要對有關暫存器的值進行儲存，當新程序建立完成以後可以回到此處繼續執行。在保護好現場以後，就是查詢sys_call_table裡面的有關資訊，這樣就能根據呼叫號來找到相應的入口位址。再通過函式入口位址來進行處理，處理過程也是拷貝父程序的有關資訊，然後加上自己獨特的資訊，這就構成新的程序，這也是fork的整個工作流程。
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