历程标识符与fork函数

进程标识符与fork函数

ID为0的进程通常是调度进程，常被称为交换进程（swapper），是内核中的系统进程。

ID为1的进程叫做init进程，是一个普通用户进程，不属于内核，由内核调用。

一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程（子进程）。fork函数被调用一次，返回两次。子进程返回值为0，父进程返回值为子进程的进程ID。

当fork出一个子进程后，子进程便拥有独立的数据段、堆、栈的副本，但父、子进程共享正文段（关于程序分布见文章“C程序的存储空间布局”）。但现在很多实现并不完全复制数据段、堆、栈，开始时父、子进程共享所有段，只有当一个进程试图修改某个区域时才对那个区域进行复制。这就是所谓的写时复制（COW）。

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int glob = 123;
 
int main(void)
{
    int x = 456;
    pid_t pid;
 
    if ((pid = fork()) < 0)
        return -1;
    else if (pid == 0)
    {
        // 子进程
        glob++;
        x++;
    }
    else
        sleep(2);     // 父进程休眠两秒钟
 
    printf("pid = %d, glob = %d, x = %d\n", getpid(), glob, x);
    return 0;
}

运行结果：

从运行结果可以看出，数据段和栈已经相互独立了，因为glob存放在初始化数据段中，x存放在栈中，子进程对它们的改变并没有影响到父进程。

fork的两种常见用法：

父进程复制自己，使父、子进程执行不同的代码段。例如网络服务进程，父进程等待客户端的请求，收到请求后fork出一个子进程，让子进程处理请求，父进程继续等待其它客户端的请求。
一个程序要执行另一个不同的程序。例如shell执行一条命令，子进程从fork返回后立即调用exec执行自己的代码。

参考：

《unix环境高级编程》 P171-P176.

历程标识符与fork函数

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