对do_fork的源码进行了分析，看了好多遍，昨晚又看了一遍，现在能够自己顺下来大致执行过程，比之前理解更深刻。
先解释一下ptr_err，这在下面会用到。因为在内核中，有些函数，比如kmalloc是返回指针的，kmalloc是分配内存的，如果分配不到，就返回null指针。有些函数错误时，我们在知道它错了的基础上还要获得错误码，在用户空间，提供了error变量，获得错误码，在内核中就相应的有ptr_err，很明显，也是用来获得错误码的。在do_fork中，copy_process错误时，错误码保存在pid中。
do_fork函数的主要作用就是复制原来的进程使其成为一个新的进程，它完成了整个进程创建中的大部分工作。
Fork、vfork和clone三个系统调用所对应的系统调用服务例程都调用了do_fork()。只是所传递的参数不同，导致父进程和子进程在共享资源的程度上不同。fork是全部复制父进程，传给子进程，所以fork不带参数。而clone复制部分父进程资源，也就是说复制是有选择的。vfork准确来说，它创建的是线程而不是进程。并且vfork创建的子进程先于父进程执行。只有子进程执行结束或退出，父进程才被唤醒。
接下来分析do_fork()。
long do_fork(unsigned long clone_flags,
unsigned long stack_start,
struct pt_regs *regs,
unsigned long stack_size,
int __user *parent_tidptr,
int __user *child_tidptr)
首先解释以上几个参数，
clone_flags: 通过clone标志可以有选择的对父进程的资源进行复制；fork，vfork和clone就是因为flag标志不同才加以区分的。
statck_start：子进程用户态堆栈的地址；
regs：指向pt_regs结构体的指针。当系统发生系统调用，即用户进程从用户态切换到内核态时，该结构体保存通用寄存器中的值，并被存放于内核态的堆栈中；
stack_size：未被使用，通常被赋值为0；
parent_tidptr：父进程在用户态下pid的地址，只有在CLONE_PARENT_SETTID标志被设定时才有意义；
child_tidptr：子进程在用户态下pid的地址，和上面的一样，也是在CLONE_CHILD_SETTID标志被设定时有意义；
大体执行步骤如下：
1．定义一个task_struct类型的指针p（ struct task_struct *p;），作用：接收子进程所分配的进程描述符（这儿是用copy_process实现的）。为新进程分配一个pid。分配完毕后，判断pid是否分配成功，判断语句如下：
if (pid < 0)
return -EAGAIN;
2． 检查当前进程是否被跟踪。
跟踪与否是看ptrace的值。父进程非0则未被跟踪。如果父被跟踪，就得判断子进程是否被跟踪。
如果trace为1，那么就将跟踪标志CLONE_PTRACE加入标志变量clone_flags中。
if (unlikely(current->ptrace)) {
trace = fork_traceflag (clone_flags);
if (trace)
clone_flags |= CLONE_PTRACE;
}
3． 通过copy_process()创建子进程的描述符，并创建子进程执行时所需的其他数据结构，最终则会返回这个创建好的进程描述符。
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p = copy_process(clone_flags, stack_start, regs, stack_size, parent_tidptr, child_tidptr, pid); |
4． 若copy_process执行不成功，则先释放已分配的pid，根据ptr_err得到错误码，保存在pid中。
如果成功，则执行如下代码：
首先定义了一个完成量vfork，如果clone_flags包含CLONE_VFORK标志，那么将进程描述符中的vfork_done字段指向这个完成量，之后再对vfork完成量进行初始化。
if (!IS_ERR(p)) {
struct completion vfork;
if (clone_flags & CLONE_VFORK)
{
p->vfork_done = &vfork;
init_completion(&vfork);
}
5． 如果子进程被跟踪（在父进程被跟踪的前提下，一般来说父进程是很少被跟踪的）或者设置了CLONE_STOPPED标志，就为子进程增加挂起信号。
具体操作是，将SIGSTOP信号所对应的那一位置1。
if ((p->ptrace & PT_PTRACED) || (clone_flags & CLONE_STOPPED)) {
sigaddset(&p->pending.signal, SIGSTOP);
set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING);
}
6． 如果子进程未设置CLONE_STOPPED标志，那么通过wake_up_new_task函数使得父子进程之一优先运行；否则，将子进程的状态设置为TASK_STOPPED。
if (!(clone_flags & CLONE_STOPPED))
wake_up_new_task(p, clone_flags);
else
p->state = TASK_STOPPED;
7． 如果父进程被跟踪，则将子进程的pid赋值给父进程，存于进程描述符的pstrace_message字段。使得当前进程停止运行，并向父进程的父进程发送SIGCHLD信号。
if (unlikely (trace)) {
current->ptrace_message = pid;
ptrace_notify ((trace << 8) | SIGTRAP);
}
8． 如果CLONE_VFORK标志被设置，则通过wait操作将父进程阻塞，直至子进程调用exec函数或者退出。（这儿显示的就是vfork的作用）
if (clone_flags & CLONE_VFORK) {
wait_for_completion(&vfork);
if (unlikely (current->ptrace & PT_TRACE_VFORK_DONE))
ptrace_notify ((PTRACE_EVENT_VFORK_DONE << 8) | SIGTRAP);
}
最后： 返回pid。
这也是fork系统调用时父进程会返回子进程pid的原因。
看完do_fork首先明白了父进程为什么返回子进程的pid，之前只是被动接受父进程是返回子进程的pid，现在能够理解这样的原因。在这之前也只是直接调用，就像之前编fork程序，就几行程序。看了fork的源代码，才知道操作系统做了多少，远远比想象中多，虽然只是明白了do_fork的大致流程，有些细节，以及这之中调用的函数，如copy_process函数，还没看明白，但是每一次看都会比之前理解的更深刻。