Linux中父进程与子进程的内存关系

这篇博客探讨了Linux中的fork()系统调用如何创建子进程,并利用写时复制技术实现效率提升。在fork之后,子进程与父进程共享相同的物理空间,直到有内容变更。在调用exec()之前,代码段、数据段和堆栈都指向父进程空间。如果调用exec,子进程会获得独立的代码段,以执行不同的程序。如果不调用exec,内核会在需要时为子进程分配独立的内存空间。

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fork()会产生一个和父进程完全相同的子进程,出于效率考虑,linux中引入了写时复制技术,也就是只有进程空间的各段的内容要发生变化时,才会将父进程的内容复制一份给子进程

那么一开始子进程的物理空间没有代码,怎么去取指令执行exec系统调用呢?原来在fork之后exec之前两个进程用的是相同的物理空间(内存区),子进程的代码段、数据段、堆栈都是指向父进程的物理空间,也就是说,两者的虚拟空间不同,但其对应的物理空间是同一个。当父子进程中有更改相应段的行为发生时,再为子进程相应的段分配物理空间,如果不调用exec,内核会给子进程的数据段、堆栈段分配相应的物理空间(至此两者有各自的进程空间,互不影响),而代码段继续共享父进程的物理空间(两者的代码完全相同)。而如果调用了exec,由于父子进程所执行的代码不同,子进程的代码段也会分配单独的物理空间

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