在Linux内核中，进程创建涉及哪些关键步骤和API？请结合fork()、clone()与do_fork()函数，描述它们在进程和线程创建中的作用。

在Linux内核中，进程的创建是一个涉及多个步骤的过程，涉及到的关键API有fork()、clone()以及do_fork()函数。当你在用户态调用fork()或clone()函数时，实际上是向内核发出创建新进程或线程的请求。

参考资源链接：[Linux内核剖析：进程创建原理与API详解](https://wenku.csdn.net/doc/84mmnxf17c?spm=1055.2569.3001.10343)

fork()函数是在用户态创建一个与当前进程几乎完全相同的子进程。它通过复制当前进程的task_struct结构、打开的文件描述符、内存映射等资源来实现。在Linux内核中，fork()的实现使用了do_fork()函数，其工作原理是复制父进程的进程描述符，并为新进程分配一个唯一的进程标识符PID。

clone()函数用于创建线程或轻量级进程，它允许子进程和父进程共享地址空间、文件描述符等资源。clone()也使用do_fork()函数来实现，但提供了额外的标志参数来指定哪些资源需要共享。

do_fork()函数是内核中的核心组件，它执行实际的进程创建工作。do_fork()的参数包括clone_flags、stack_start、stack_size、parent_tidptr等，这些参数决定了新进程或线程的行为和属性。do_fork()函数首先分配一个新的task_struct结构来代表新进程，然后复制父进程的相关信息到task_struct中。之后，它调用copy_process()函数来完成进程的复制，包括虚拟内存的复制、文件系统的复制等。最后，do_fork()函数将新进程加入到调度器中，以便调度器能够在适当的时候运行它。

了解这些函数的工作机制对于优化多线程应用程序至关重要，特别是在资源分配和进程间通信方面。为了深入理解这些概念，推荐阅读《Linux内核剖析：进程创建原理与API详解》。该课件详细阐述了Linux内核如何通过task_struct结构来管理和调度进程及线程，帮助开发者更好地设计和调试并发应用程序。

参考资源链接：[Linux内核剖析：进程创建原理与API详解](https://wenku.csdn.net/doc/84mmnxf17c?spm=1055.2569.3001.10343)