fork的一些特徵是怎麼實現的？
比如：
1. 爲什麼父進程返回子進程pid， 子進程返回0？
2. 子進程是如何做到與父進程“一模一樣的”？
3. 子進程同父進程一樣，都是從調用fork處繼續向下執行，而不是子進程從頭執行？
下面直接看源碼來分析。
注：如果不額外說明，爲了閱讀方便，以下展示源碼都已刪減。
從父進程調用fork開始; 就不寫程序了。
大家都知道，這是一個系統調用，當父進程調用fork()時，大體過程如下：
fork() -> int 0x80 -> 調用system_call這個彙編函數 --> 調用其對應的內核函數sys_fork();
（詳細的系統調用過程可以去另一篇文章瞭解一下）
爲什麼要列出這個過程呢，因爲這個過程反映了壓棧的順序，這裏先不詳述，下面會用到這個調用過程。
好了，現在我們知道，最終是調用了sys_fork, 看一下它的實現，這是一個彙編函數：
kernel/syscall.s
其實sys_fork的實現就分兩個步驟（兩個C函數）：
- find_empty_process
- copy_process
其實從名字上也能看出來這兩個函數要幹嘛了，我們來詳細看一下：
find_empty_process:
kernel/fork.c
Linux把所有的進程（的指針）放在task這個數組裏，所以只需要一個下標就可以表示一個進程了，find_empty_process就是在task數組中找一個空位置，返回這個位置的下標（作爲子進程的pid），失敗返回負數。
注意：C函數的返回值存放在eax寄存器中，也就是說find_empty_process調用完成後，返回值（子進程pid或負數）放在eax中，所以sys_fork那個彙編函數中
在call find_empty_process後，
通過testl eax, eax 判斷find_empty_process的返回值（eax）是否爲負數，是負數則返回（沒有找到空閒位置，子進程沒地方放，自然沒必要進行下面的複製操作）。
如果find_empty_process找到了一個空閒位置（子進程pid），則進行壓棧操作，調用copy_process進行復制操作（這是fork函數的核心）。
kernel/fork.c
首先看參數，這輩子頭一次見這麼長的參數列表，但是這些參數是什麼時候賦值或者說壓棧的呢？
這些參數實際上包含了從中斷開始所有的相關壓棧操作，也就是說從中斷（int 0x80發生那一該）就已經在爲這個函數的參數作準備了。
文章開始的調用順序應該沒忘了，就是它們爲copy_process一個個壓入參數。
從int 0x80: 發生中斷自動壓棧：ip, cs, eflags, sp, ss
然後在system_call：
在這裏插入圖片描述
kernel/syscall.s
一直到sys_fork在call coyp_process之前的幾個push, 正好和copy_process的參數是一一對應的。
我們這裏只關注重要的參數：nr, ip.
nr是第一個參數，肯定是call copy_process之前最後一條壓棧指令壓入的（參數從右向左壓棧），對應push eax, 也就是find_empty_process的返回值（task數組的空閒位置）。
ip是發生中斷時壓入的，int 0x80的下一條指令的地址，也就是中斷返回後的地址。
這裏不要認爲是中斷處理程序的地址。
這裏壓入的是instructor1, 而不是system_call, 所以下面把這個ip賦值給子進程ip後，子進程再執行，就是從instrutor1位置（可以認爲是fork()後一條指令了，因爲fork()幾乎 就觸發了一條int 0x80指令）
int 0x80壓入的就是fork()後一條指令地址（這就是爲什麼子進程會和父進程一樣從fork()之後繼續執行）。
我們進入copy_process的函數體，看它是如何複製進程的。
上面代碼再粘一遍。
123行申請一頁內存，這是爲子進程的pcb申請的空間;
125行，task[nr] = p， 直接把子進程放入調度隊列，子進程信息還沒有構建，直接調度不會有問題嗎？
當然不會，進入中斷時會關閉中斷，沒有時鐘中斷，當然不會引起調度，可以放心向下執行下面的操作。
127行，*p = *current, p是指向子進程的pcb， current是指向當前進程（也就是父進程：調用fork的進程）的pcb, 這句是直接把父進程的pcb複製給子進程。
然後下面的大部分代碼都是對子進程pcb進行修改的（父子進程pcb不可能完全一樣，pid, 棧等肯定不一樣）。
129行設置子進程pid
130行設置子進程的內核棧，指向pcb頁末。（進程初始化都會這麼設置）
然後設置ip。
134行設置 eax值爲0, 前邊講彙編函數時講到了函數返回值是放在eax中的，現在把子進程eax的值置爲0, 將來eax被調度，取出eax後就是子進程fork的返回值（0）。
138行調用copy_mem主要是複製頁表（此版本所有進程共享頁目錄表，所以只需要複製頁表）。
71行設置ldt[1], 這是代碼段（子進程的）。
72行設置ldt[2], 這是數據段。
然後調用copy_page_table()複製頁表。由於本文不是講解內存管理，所以對這個函數不做詳細介紹。
這裏只需要知道copy_mem只複製了頁表！！！
然後copy_process最後也只是更新了打開文件數（全都+1），設置tss，ldt，運行狀態。就結束了。也就是說整個fork結束了，那麼只複製了頁表，父子進程不會相互影響嗎？答案是肯定的。
fork只需要頁表，而不復制所有物理內存頁面，父子進程共享！！！。
copy_page_table非常複雜，只需要關注一下177行，this_page &= ~2, 這行的意思是把父進程的物理內存置爲只讀（此時父子進程共享），那麼什麼時候真正進行復制這些物理內存頁面呢？
寫的時候。是的，這就是LInux的寫時複製機制。（見文章）
本文主要是筆記加入個人理解，如有錯誤，還望指正。
參考：《Linux 內核完全剖析》