写时复制(COW)与vfork

Joker......

已于 2022-03-08 22:32:17 修改

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分类专栏： Linux 文章标签：蓝桥杯 c语言 c++

于 2022-03-07 21:30:47 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Scroll_C/article/details/123337151

本文详细介绍了写时复制(Copy-On-Write)原理和系统调用vfork，阐述了进程的退出方式，包括exit、_exit以及它们与vfork的关系，并讨论了进程退出时的相关处理函数，如atexit、on_exit。同时，文章提到了wait、waitpid和waitid等等待子进程终止的函数，以及在使用vfork时应注意的事项。

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写时复制(COW)与vfork

一个新进程的诞生：物理内存

写时复制(copy-on-write)

对fork-exec流程的改进
- 对于代码段、数据段等，父子进程可以共享，节省拷贝开销
- 父子进程的页表均指向同一块物理内存页帧
- 当子进程进程空间的内容要修改时，才会真正将段复制到子进程
- 写时复制：
  - 仅仅为子进程复制父进程的虚拟页表项
  - 对将要修改的页面修改页表项

系统调用：vfork

对fork的改进
- 对fork的改进更为彻底、简单粗暴
- vfork是为子进程立即执行exec的程序而专门设计的
  - 无需为子进程复制虚拟内存页或页表，子进程直接共享父进程的资源，直到其成功执行exec或是调用exit退出
  - 在子进程调用exec之前，将暂停执行父进程

进程的退出：exit

终止当前进程

exit函数
- POSIX标准和ANSI C定义的标准函数
  - #include<stdlib.h>
  - 其实是对系统调用_exit的封装
- 函数原型：void exit(int status);
- 函数功能：终止当前进程
- 参数说明：用于标识进程的退出状态，shell或父进程可以获取该值
  - 0 ：表示进程正常退出
  - -1/1：表示进程退出异常
  - 2~n：用户可自定义
exit函数背后
- 执行流程
  - 调用退出处理程序(通过atexit、on_exit注册的函数)
  - 刷新stdio流缓冲区
  - 使用由status提供的值执行_exit系统调用函数
    - 关闭进程打开的文件描述符、释放进程持有的文件锁
    - 关闭进程打开的信号量、消息队列
    - 取消该进程通过mmap创建的内存映射