xref: /DragonOS/kernel/src/process/fork.rs (revision 840045af94ea3391f29e87e968db5d9c48316981)
1393f6915SLoGin use core::{intrinsics::unlikely, sync::atomic::Ordering};
2393f6915SLoGin 
31496ba7bSLoGin use alloc::{string::ToString, sync::Arc};
491e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
5c8025a88Slogin 
6c8025a88Slogin use crate::{
7393f6915SLoGin     arch::{interrupt::TrapFrame, ipc::signal::Signal},
8971462beSGnoCiYeH     filesystem::procfs::procfs_register_pid,
9971462beSGnoCiYeH     ipc::signal::flush_signal_handlers,
10971462beSGnoCiYeH     libs::rwlock::RwLock,
11971462beSGnoCiYeH     mm::VirtAddr,
12971462beSGnoCiYeH     process::ProcessFlags,
1391e9d4abSLoGin     syscall::user_access::UserBufferWriter,
14c8025a88Slogin };
1566f67c6aSlogin 
161496ba7bSLoGin use super::{
171496ba7bSLoGin     kthread::{KernelThreadPcbPrivate, WorkerPrivate},
181496ba7bSLoGin     KernelStack, Pid, ProcessControlBlock, ProcessManager,
191496ba7bSLoGin };
201a2eaa40Slogin 
211496ba7bSLoGin bitflags! {
221496ba7bSLoGin     /// 进程克隆标志
23971462beSGnoCiYeH     pub struct CloneFlags: u64 {
241496ba7bSLoGin         /// 在进程间共享虚拟内存空间
25971462beSGnoCiYeH         const CLONE_VM = 0x00000100;
26971462beSGnoCiYeH         /// 在进程间共享文件系统信息
27971462beSGnoCiYeH         const CLONE_FS = 0x00000200;
281496ba7bSLoGin         /// 共享打开的文件
29971462beSGnoCiYeH         const CLONE_FILES = 0x00000400;
30971462beSGnoCiYeH         /// 克隆时,与父进程共享信号处理结构体
31971462beSGnoCiYeH         const CLONE_SIGHAND = 0x00000800;
32971462beSGnoCiYeH         /// 返回进程的文件描述符
33971462beSGnoCiYeH         const CLONE_PIDFD = 0x00001000;
34971462beSGnoCiYeH         /// 使克隆对象成为父进程的跟踪对象
35971462beSGnoCiYeH         const CLONE_PTRACE = 0x00002000;
36971462beSGnoCiYeH         /// 在执行 exec() 或 _exit() 之前挂起父进程的执行
37971462beSGnoCiYeH         const CLONE_VFORK = 0x00004000;
38971462beSGnoCiYeH         /// 使克隆对象的父进程为调用进程的父进程
39971462beSGnoCiYeH         const CLONE_PARENT = 0x00008000;
40971462beSGnoCiYeH         /// 拷贝线程
41971462beSGnoCiYeH         const CLONE_THREAD = 0x00010000;
42971462beSGnoCiYeH         /// 创建一个新的命名空间,其中包含独立的文件系统挂载点层次结构。
43971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWNS =	0x00020000;
44971462beSGnoCiYeH         /// 与父进程共享 System V 信号量。
45971462beSGnoCiYeH         const CLONE_SYSVSEM = 0x00040000;
46971462beSGnoCiYeH         /// 设置其线程本地存储
47971462beSGnoCiYeH         const CLONE_SETTLS = 0x00080000;
48971462beSGnoCiYeH         /// 设置partent_tid地址为子进程线程 ID
49971462beSGnoCiYeH         const CLONE_PARENT_SETTID = 0x00100000;
50971462beSGnoCiYeH         /// 在子进程中设置一个清除线程 ID 的用户空间地址
51971462beSGnoCiYeH         const CLONE_CHILD_CLEARTID = 0x00200000;
52971462beSGnoCiYeH         /// 创建一个新线程,将其设置为分离状态
53971462beSGnoCiYeH         const CLONE_DETACHED = 0x00400000;
54971462beSGnoCiYeH         /// 使其在创建者进程或线程视角下成为无法跟踪的。
55971462beSGnoCiYeH         const CLONE_UNTRACED = 0x00800000;
56971462beSGnoCiYeH         /// 设置其子进程线程 ID
57971462beSGnoCiYeH         const CLONE_CHILD_SETTID = 0x01000000;
58971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的 cgroup 命名空间中
59971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWCGROUP = 0x02000000;
60971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的 UTS 命名空间中
61971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWUTS = 0x04000000;
62971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的 IPC 命名空间中
63971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWIPC = 0x08000000;
64971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的用户命名空间中
65971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWUSER = 0x10000000;
66971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的 PID 命名空间中
67971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWPID = 0x20000000;
68971462beSGnoCiYeH         /// 将其放置在一个新的网络命名空间中
69971462beSGnoCiYeH         const CLONE_NEWNET = 0x40000000;
70971462beSGnoCiYeH         /// 在新的 I/O 上下文中运行它
71971462beSGnoCiYeH         const CLONE_IO = 0x80000000;
72971462beSGnoCiYeH         /// 克隆时,与父进程共享信号结构体
73971462beSGnoCiYeH         const CLONE_SIGNAL = 0x00010000 | 0x00000800;
74971462beSGnoCiYeH         /// 克隆时,将原本被设置为SIG_IGNORE的信号,设置回SIG_DEFAULT
75971462beSGnoCiYeH         const CLONE_CLEAR_SIGHAND = 0x100000000;
76971462beSGnoCiYeH     }
77971462beSGnoCiYeH }
78971462beSGnoCiYeH 
79971462beSGnoCiYeH /// ## clone与clone3系统调用的参数载体
80971462beSGnoCiYeH ///
81971462beSGnoCiYeH /// 因为这两个系统调用的参数很多,所以有这样一个载体更灵活
82971462beSGnoCiYeH ///
83971462beSGnoCiYeH /// 仅仅作为参数传递
84971462beSGnoCiYeH #[derive(Debug, Clone, Copy)]
85971462beSGnoCiYeH pub struct KernelCloneArgs {
86971462beSGnoCiYeH     pub flags: CloneFlags,
87971462beSGnoCiYeH 
88971462beSGnoCiYeH     // 下列属性均来自用户空间
89971462beSGnoCiYeH     pub pidfd: VirtAddr,
90971462beSGnoCiYeH     pub child_tid: VirtAddr,
91971462beSGnoCiYeH     pub parent_tid: VirtAddr,
92971462beSGnoCiYeH     pub set_tid: VirtAddr,
93971462beSGnoCiYeH 
94393f6915SLoGin     /// 进程退出时发送的信号
95393f6915SLoGin     pub exit_signal: Signal,
96971462beSGnoCiYeH 
97971462beSGnoCiYeH     pub stack: usize,
98971462beSGnoCiYeH     // clone3用到
99971462beSGnoCiYeH     pub stack_size: usize,
100971462beSGnoCiYeH     pub tls: usize,
101971462beSGnoCiYeH 
102971462beSGnoCiYeH     pub set_tid_size: usize,
103971462beSGnoCiYeH     pub cgroup: i32,
104971462beSGnoCiYeH 
105971462beSGnoCiYeH     pub io_thread: bool,
106971462beSGnoCiYeH     pub kthread: bool,
107971462beSGnoCiYeH     pub idle: bool,
108971462beSGnoCiYeH     pub func: VirtAddr,
109971462beSGnoCiYeH     pub fn_arg: VirtAddr,
110971462beSGnoCiYeH     // cgrp 和 cset?
111971462beSGnoCiYeH }
112971462beSGnoCiYeH 
113971462beSGnoCiYeH impl KernelCloneArgs {
114971462beSGnoCiYeH     pub fn new() -> Self {
115971462beSGnoCiYeH         let null_addr = VirtAddr::new(0);
116971462beSGnoCiYeH         Self {
117971462beSGnoCiYeH             flags: unsafe { CloneFlags::from_bits_unchecked(0) },
118971462beSGnoCiYeH             pidfd: null_addr,
119971462beSGnoCiYeH             child_tid: null_addr,
120971462beSGnoCiYeH             parent_tid: null_addr,
121971462beSGnoCiYeH             set_tid: null_addr,
122393f6915SLoGin             exit_signal: Signal::SIGCHLD,
123971462beSGnoCiYeH             stack: 0,
124971462beSGnoCiYeH             stack_size: 0,
125971462beSGnoCiYeH             tls: 0,
126971462beSGnoCiYeH             set_tid_size: 0,
127971462beSGnoCiYeH             cgroup: 0,
128971462beSGnoCiYeH             io_thread: false,
129971462beSGnoCiYeH             kthread: false,
130971462beSGnoCiYeH             idle: false,
131971462beSGnoCiYeH             func: null_addr,
132971462beSGnoCiYeH             fn_arg: null_addr,
133971462beSGnoCiYeH         }
134c8025a88Slogin     }
13566f67c6aSlogin }
13666f67c6aSlogin 
1371496ba7bSLoGin impl ProcessManager {
1381496ba7bSLoGin     /// 创建一个新进程
1391496ba7bSLoGin     ///
1401496ba7bSLoGin     /// ## 参数
1411496ba7bSLoGin     ///
1421496ba7bSLoGin     /// - `current_trapframe`: 当前进程的trapframe
1431496ba7bSLoGin     /// - `clone_flags`: 进程克隆标志
1441496ba7bSLoGin     ///
1451496ba7bSLoGin     /// ## 返回值
1461496ba7bSLoGin     ///
1471496ba7bSLoGin     /// - 成功:返回新进程的pid
1481496ba7bSLoGin     /// - 失败:返回Err(SystemError),fork失败的话,子线程不会执行。
1491496ba7bSLoGin     ///
1501496ba7bSLoGin     /// ## Safety
1511496ba7bSLoGin     ///
1521496ba7bSLoGin     /// - fork失败的话,子线程不会执行。
1531496ba7bSLoGin     pub fn fork(
154*840045afSLoGin         current_trapframe: &TrapFrame,
1551496ba7bSLoGin         clone_flags: CloneFlags,
1561496ba7bSLoGin     ) -> Result<Pid, SystemError> {
1571496ba7bSLoGin         let current_pcb = ProcessManager::current_pcb();
1584fda81ceSLoGin 
1594fda81ceSLoGin         let new_kstack: KernelStack = KernelStack::new()?;
1604fda81ceSLoGin 
1611496ba7bSLoGin         let name = current_pcb.basic().name().to_string();
1620d6cf65aSLoGin 
1631496ba7bSLoGin         let pcb = ProcessControlBlock::new(name, new_kstack);
1641496ba7bSLoGin 
165971462beSGnoCiYeH         let mut args = KernelCloneArgs::new();
166971462beSGnoCiYeH         args.flags = clone_flags;
167393f6915SLoGin         args.exit_signal = Signal::SIGCHLD;
168393f6915SLoGin 
169971462beSGnoCiYeH         Self::copy_process(&current_pcb, &pcb, args, current_trapframe)?;
1701496ba7bSLoGin         ProcessManager::add_pcb(pcb.clone());
1711496ba7bSLoGin 
1721496ba7bSLoGin         // 向procfs注册进程
1731496ba7bSLoGin         procfs_register_pid(pcb.pid()).unwrap_or_else(|e| {
1741496ba7bSLoGin             panic!(
1751496ba7bSLoGin                 "fork: Failed to register pid to procfs, pid: [{:?}]. Error: {:?}",
1761496ba7bSLoGin                 pcb.pid(),
1771496ba7bSLoGin                 e
1781496ba7bSLoGin             )
1791496ba7bSLoGin         });
1801496ba7bSLoGin 
1811496ba7bSLoGin         ProcessManager::wakeup(&pcb).unwrap_or_else(|e| {
1821496ba7bSLoGin             panic!(
1831496ba7bSLoGin                 "fork: Failed to wakeup new process, pid: [{:?}]. Error: {:?}",
1841496ba7bSLoGin                 pcb.pid(),
1851496ba7bSLoGin                 e
1861496ba7bSLoGin             )
1871496ba7bSLoGin         });
1881496ba7bSLoGin 
1891496ba7bSLoGin         return Ok(pcb.pid());
1901496ba7bSLoGin     }
1911496ba7bSLoGin 
1921496ba7bSLoGin     fn copy_flags(
1931496ba7bSLoGin         clone_flags: &CloneFlags,
1941496ba7bSLoGin         new_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
1951496ba7bSLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
1961496ba7bSLoGin         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_VM) {
1971496ba7bSLoGin             new_pcb.flags().insert(ProcessFlags::VFORK);
1981496ba7bSLoGin         }
19970a4e555SLoGin         *new_pcb.flags.get_mut() = ProcessManager::current_pcb().flags().clone();
2001496ba7bSLoGin         return Ok(());
20166f67c6aSlogin     }
20240fe15e0SLoGin 
20340fe15e0SLoGin     /// 拷贝进程的地址空间
20440fe15e0SLoGin     ///
20540fe15e0SLoGin     /// ## 参数
20640fe15e0SLoGin     ///
20740fe15e0SLoGin     /// - `clone_vm`: 是否与父进程共享地址空间。true表示共享
20840fe15e0SLoGin     /// - `new_pcb`: 新进程的pcb
20940fe15e0SLoGin     ///
21040fe15e0SLoGin     /// ## 返回值
21140fe15e0SLoGin     ///
21240fe15e0SLoGin     /// - 成功:返回Ok(())
21340fe15e0SLoGin     /// - 失败:返回Err(SystemError)
21440fe15e0SLoGin     ///
21540fe15e0SLoGin     /// ## Panic
21640fe15e0SLoGin     ///
21740fe15e0SLoGin     /// - 如果当前进程没有用户地址空间,则panic
2184fda81ceSLoGin     #[inline(never)]
2191496ba7bSLoGin     fn copy_mm(
2201496ba7bSLoGin         clone_flags: &CloneFlags,
2211496ba7bSLoGin         current_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2221496ba7bSLoGin         new_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2231496ba7bSLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
2241496ba7bSLoGin         let old_address_space = current_pcb.basic().user_vm().unwrap_or_else(|| {
2251496ba7bSLoGin             panic!(
2261496ba7bSLoGin                 "copy_mm: Failed to get address space of current process, current pid: [{:?}]",
2271496ba7bSLoGin                 current_pcb.pid()
2281496ba7bSLoGin             )
2291496ba7bSLoGin         });
23040fe15e0SLoGin 
2311496ba7bSLoGin         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_VM) {
2321496ba7bSLoGin             unsafe { new_pcb.basic_mut().set_user_vm(Some(old_address_space)) };
23340fe15e0SLoGin             return Ok(());
23440fe15e0SLoGin         }
2350d6cf65aSLoGin         let new_address_space = old_address_space.write_irqsave().try_clone().unwrap_or_else(|e| {
23640fe15e0SLoGin             panic!(
2371496ba7bSLoGin                 "copy_mm: Failed to clone address space of current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
2381496ba7bSLoGin                 current_pcb.pid(), new_pcb.pid(), e
23940fe15e0SLoGin             )
24040fe15e0SLoGin         });
2411496ba7bSLoGin         unsafe { new_pcb.basic_mut().set_user_vm(Some(new_address_space)) };
24240fe15e0SLoGin         return Ok(());
24340fe15e0SLoGin     }
2441496ba7bSLoGin 
2450d6cf65aSLoGin     #[inline(never)]
2461496ba7bSLoGin     fn copy_files(
2471496ba7bSLoGin         clone_flags: &CloneFlags,
2481496ba7bSLoGin         current_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2491496ba7bSLoGin         new_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2501496ba7bSLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
2511496ba7bSLoGin         // 如果不共享文件描述符表,则拷贝文件描述符表
2521496ba7bSLoGin         if !clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_FILES) {
2531496ba7bSLoGin             let new_fd_table = current_pcb.basic().fd_table().unwrap().read().clone();
2541496ba7bSLoGin             let new_fd_table = Arc::new(RwLock::new(new_fd_table));
2551496ba7bSLoGin             new_pcb.basic_mut().set_fd_table(Some(new_fd_table));
256bb0e4d41SGnoCiYeH         } else {
2571496ba7bSLoGin             // 如果共享文件描述符表,则直接拷贝指针
2581496ba7bSLoGin             new_pcb
2591496ba7bSLoGin                 .basic_mut()
2601496ba7bSLoGin                 .set_fd_table(current_pcb.basic().fd_table().clone());
261bb0e4d41SGnoCiYeH         }
2621496ba7bSLoGin 
2631496ba7bSLoGin         return Ok(());
2641496ba7bSLoGin     }
2651496ba7bSLoGin 
2661496ba7bSLoGin     #[allow(dead_code)]
2671496ba7bSLoGin     fn copy_sighand(
2683c82aa56SChiichen         clone_flags: &CloneFlags,
2693c82aa56SChiichen         current_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2703c82aa56SChiichen         new_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
2711496ba7bSLoGin     ) -> Result<(), SystemError> {
2723c82aa56SChiichen         // // 将信号的处理函数设置为default(除了那些被手动屏蔽的)
2733c82aa56SChiichen         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_CLEAR_SIGHAND) {
2743c82aa56SChiichen             flush_signal_handlers(new_pcb.clone(), false);
2753c82aa56SChiichen         }
2763c82aa56SChiichen 
2773c82aa56SChiichen         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_SIGHAND) {
2780d6cf65aSLoGin             (*new_pcb.sig_struct_irqsave()).handlers =
2790d6cf65aSLoGin                 current_pcb.sig_struct_irqsave().handlers.clone();
2803c82aa56SChiichen         }
2811496ba7bSLoGin         return Ok(());
2821496ba7bSLoGin     }
283971462beSGnoCiYeH 
284971462beSGnoCiYeH     /// 拷贝进程信息
285971462beSGnoCiYeH     ///
286971462beSGnoCiYeH     /// ## panic:
287971462beSGnoCiYeH     /// 某一步拷贝失败时会引发panic
288971462beSGnoCiYeH     /// 例如:copy_mm等失败时会触发panic
289971462beSGnoCiYeH     ///
290971462beSGnoCiYeH     /// ## 参数
291971462beSGnoCiYeH     ///
292971462beSGnoCiYeH     /// - clone_flags 标志位
2930d6cf65aSLoGin     /// - current_pcb 拷贝源pcb
2940d6cf65aSLoGin     /// - pcb 目标pcb
295971462beSGnoCiYeH     ///
296971462beSGnoCiYeH     /// ## return
297971462beSGnoCiYeH     /// - 发生错误时返回Err(SystemError)
2984fda81ceSLoGin     #[inline(never)]
299971462beSGnoCiYeH     pub fn copy_process(
300971462beSGnoCiYeH         current_pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
301971462beSGnoCiYeH         pcb: &Arc<ProcessControlBlock>,
302971462beSGnoCiYeH         clone_args: KernelCloneArgs,
303*840045afSLoGin         current_trapframe: &TrapFrame,
304971462beSGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
305971462beSGnoCiYeH         let clone_flags = clone_args.flags;
306971462beSGnoCiYeH         // 不允许与不同namespace的进程共享根目录
307971462beSGnoCiYeH         if (clone_flags == (CloneFlags::CLONE_NEWNS | CloneFlags::CLONE_FS))
308971462beSGnoCiYeH             || clone_flags == (CloneFlags::CLONE_NEWUSER | CloneFlags::CLONE_FS)
309971462beSGnoCiYeH         {
310971462beSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
311971462beSGnoCiYeH         }
312971462beSGnoCiYeH 
313971462beSGnoCiYeH         // 线程组必须共享信号,分离线程只能在线程组内启动。
314971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_THREAD)
315971462beSGnoCiYeH             && !clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_SIGHAND)
316971462beSGnoCiYeH         {
317971462beSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
318971462beSGnoCiYeH         }
319971462beSGnoCiYeH 
320971462beSGnoCiYeH         // 共享信号处理器意味着共享vm。
321971462beSGnoCiYeH         // 线程组也意味着共享vm。阻止这种情况可以简化其他代码。
322971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_SIGHAND)
323971462beSGnoCiYeH             && !clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_VM)
324971462beSGnoCiYeH         {
325971462beSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
326971462beSGnoCiYeH         }
327971462beSGnoCiYeH 
328971462beSGnoCiYeH         // TODO: 处理CLONE_PARENT 与 SIGNAL_UNKILLABLE的情况
329971462beSGnoCiYeH 
330971462beSGnoCiYeH         // 如果新进程使用不同的 pid 或 namespace,
331971462beSGnoCiYeH         // 则不允许它与分叉任务共享线程组。
332971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_THREAD) {
333971462beSGnoCiYeH             if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_NEWUSER | CloneFlags::CLONE_NEWPID) {
334971462beSGnoCiYeH                 return Err(SystemError::EINVAL);
335971462beSGnoCiYeH             }
336971462beSGnoCiYeH             // TODO: 判断新进程与当前进程namespace是否相同,不同则返回错误
337971462beSGnoCiYeH         }
338971462beSGnoCiYeH 
339971462beSGnoCiYeH         // 如果新进程将处于不同的time namespace,
340971462beSGnoCiYeH         // 则不能让它共享vm或线程组。
341971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_THREAD | CloneFlags::CLONE_VM) {
342971462beSGnoCiYeH             // TODO: 判断time namespace,不同则返回错误
343971462beSGnoCiYeH         }
344971462beSGnoCiYeH 
345971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_PIDFD)
346971462beSGnoCiYeH             && clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_DETACHED | CloneFlags::CLONE_THREAD)
347971462beSGnoCiYeH         {
348971462beSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
349971462beSGnoCiYeH         }
350971462beSGnoCiYeH 
351971462beSGnoCiYeH         // TODO: 克隆前应该锁信号处理,等待克隆完成后再处理
352971462beSGnoCiYeH 
353971462beSGnoCiYeH         // 克隆架构相关
35416033951SGnoCiYeH         let guard = current_pcb.arch_info_irqsave();
3550d6cf65aSLoGin         unsafe { pcb.arch_info().clone_from(&guard) };
35616033951SGnoCiYeH         drop(guard);
357971462beSGnoCiYeH 
358971462beSGnoCiYeH         // 为内核线程设置WorkerPrivate
359971462beSGnoCiYeH         if current_pcb.flags().contains(ProcessFlags::KTHREAD) {
360971462beSGnoCiYeH             *pcb.worker_private() =
361971462beSGnoCiYeH                 Some(WorkerPrivate::KernelThread(KernelThreadPcbPrivate::new()));
362971462beSGnoCiYeH         }
363971462beSGnoCiYeH 
364971462beSGnoCiYeH         // 设置clear_child_tid,在线程结束时将其置0以通知父进程
365971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_CHILD_CLEARTID) {
366971462beSGnoCiYeH             pcb.thread.write().clear_child_tid = Some(clone_args.child_tid);
367971462beSGnoCiYeH         }
368971462beSGnoCiYeH 
369971462beSGnoCiYeH         // 设置child_tid,意味着子线程能够知道自己的id
370971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_CHILD_SETTID) {
371971462beSGnoCiYeH             pcb.thread.write().set_child_tid = Some(clone_args.child_tid);
372971462beSGnoCiYeH         }
373971462beSGnoCiYeH 
374971462beSGnoCiYeH         // 将子进程/线程的id存储在用户态传进的地址中
375971462beSGnoCiYeH         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_PARENT_SETTID) {
376971462beSGnoCiYeH             let mut writer = UserBufferWriter::new(
377971462beSGnoCiYeH                 clone_args.parent_tid.data() as *mut i32,
378971462beSGnoCiYeH                 core::mem::size_of::<i32>(),
379971462beSGnoCiYeH                 true,
380971462beSGnoCiYeH             )?;
381971462beSGnoCiYeH 
382971462beSGnoCiYeH             writer.copy_one_to_user(&(pcb.pid().0 as i32), 0)?;
383971462beSGnoCiYeH         }
384971462beSGnoCiYeH 
385971462beSGnoCiYeH         // 拷贝标志位
386971462beSGnoCiYeH         Self::copy_flags(&clone_flags, &pcb).unwrap_or_else(|e| {
387971462beSGnoCiYeH             panic!(
388971462beSGnoCiYeH                 "fork: Failed to copy flags from current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
389971462beSGnoCiYeH                 current_pcb.pid(), pcb.pid(), e
390971462beSGnoCiYeH             )
391971462beSGnoCiYeH         });
392971462beSGnoCiYeH 
393971462beSGnoCiYeH         // 拷贝用户地址空间
394971462beSGnoCiYeH         Self::copy_mm(&clone_flags, &current_pcb, &pcb).unwrap_or_else(|e| {
395971462beSGnoCiYeH             panic!(
396971462beSGnoCiYeH                 "fork: Failed to copy mm from current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
397971462beSGnoCiYeH                 current_pcb.pid(), pcb.pid(), e
398971462beSGnoCiYeH             )
399971462beSGnoCiYeH         });
400971462beSGnoCiYeH 
401971462beSGnoCiYeH         // 拷贝文件描述符表
402971462beSGnoCiYeH         Self::copy_files(&clone_flags, &current_pcb, &pcb).unwrap_or_else(|e| {
403971462beSGnoCiYeH             panic!(
404971462beSGnoCiYeH                 "fork: Failed to copy files from current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
405971462beSGnoCiYeH                 current_pcb.pid(), pcb.pid(), e
406971462beSGnoCiYeH             )
407971462beSGnoCiYeH         });
408971462beSGnoCiYeH 
409393f6915SLoGin         // 拷贝信号相关数据
410393f6915SLoGin         Self::copy_sighand(&clone_flags, &current_pcb, &pcb).map_err(|e| {
411393f6915SLoGin             panic!(
412393f6915SLoGin                 "fork: Failed to copy sighand from current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
413393f6915SLoGin                 current_pcb.pid(), pcb.pid(), e
414393f6915SLoGin             )
415393f6915SLoGin         })?;
416971462beSGnoCiYeH 
417971462beSGnoCiYeH         // 拷贝线程
418971462beSGnoCiYeH         Self::copy_thread(&current_pcb, &pcb, clone_args,&current_trapframe).unwrap_or_else(|e| {
419971462beSGnoCiYeH             panic!(
420971462beSGnoCiYeH                 "fork: Failed to copy thread from current process, current pid: [{:?}], new pid: [{:?}]. Error: {:?}",
421971462beSGnoCiYeH                 current_pcb.pid(), pcb.pid(), e
422971462beSGnoCiYeH             )
423971462beSGnoCiYeH         });
424971462beSGnoCiYeH 
425393f6915SLoGin         // 设置线程组id、组长
426393f6915SLoGin         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_THREAD) {
427393f6915SLoGin             pcb.thread.write().group_leader = current_pcb.thread.read().group_leader.clone();
428393f6915SLoGin             unsafe {
429393f6915SLoGin                 let ptr = pcb.as_ref() as *const ProcessControlBlock as *mut ProcessControlBlock;
430393f6915SLoGin                 (*ptr).tgid = current_pcb.tgid;
431393f6915SLoGin             }
432393f6915SLoGin         } else {
433393f6915SLoGin             pcb.thread.write().group_leader = Arc::downgrade(&pcb);
434393f6915SLoGin             unsafe {
435393f6915SLoGin                 let ptr = pcb.as_ref() as *const ProcessControlBlock as *mut ProcessControlBlock;
436393f6915SLoGin                 (*ptr).tgid = pcb.tgid;
437393f6915SLoGin             }
438393f6915SLoGin         }
439393f6915SLoGin 
440393f6915SLoGin         // CLONE_PARENT re-uses the old parent
441393f6915SLoGin         if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_PARENT | CloneFlags::CLONE_THREAD) {
442393f6915SLoGin             *pcb.real_parent_pcb.write() = current_pcb.real_parent_pcb.read().clone();
443393f6915SLoGin 
444393f6915SLoGin             if clone_flags.contains(CloneFlags::CLONE_THREAD) {
445393f6915SLoGin                 pcb.exit_signal.store(Signal::INVALID, Ordering::SeqCst);
446393f6915SLoGin             } else {
447393f6915SLoGin                 let leader = current_pcb.thread.read().group_leader();
448393f6915SLoGin                 if unlikely(leader.is_none()) {
449393f6915SLoGin                     panic!(
450393f6915SLoGin                         "fork: Failed to get leader of current process, current pid: [{:?}]",
451393f6915SLoGin                         current_pcb.pid()
452393f6915SLoGin                     );
453393f6915SLoGin                 }
454393f6915SLoGin 
455393f6915SLoGin                 pcb.exit_signal.store(
456393f6915SLoGin                     leader.unwrap().exit_signal.load(Ordering::SeqCst),
457393f6915SLoGin                     Ordering::SeqCst,
458393f6915SLoGin                 );
459393f6915SLoGin             }
460393f6915SLoGin         } else {
461393f6915SLoGin             // 新创建的进程,设置其父进程为当前进程
462393f6915SLoGin             *pcb.real_parent_pcb.write() = Arc::downgrade(&current_pcb);
463393f6915SLoGin             pcb.exit_signal
464393f6915SLoGin                 .store(clone_args.exit_signal, Ordering::SeqCst);
465393f6915SLoGin         }
466393f6915SLoGin 
467e7071df6SLoGin         // todo: 增加线程组相关的逻辑。 参考 https://code.dragonos.org.cn/xref/linux-6.1.9/kernel/fork.c#2437
468393f6915SLoGin 
469971462beSGnoCiYeH         Ok(())
470971462beSGnoCiYeH     }
4711496ba7bSLoGin }
472