fork子进程的第一次跳转

本文深入探讨了Cygwin环境下fork子进程的工作原理及其实现细节,包括子进程如何继承父进程的数据,并分析了关键函数如setjmp和longjmp在fork过程中的作用。

快乐虾

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本文适用于

Cygwin checkout-2008-09-28

vs2008

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fork子进程初始化完成后,它将跳转到父进程fork时指定的位置:

void

dll_crt0_1 (void *)

{

……………….

if (in_forkee)

{

………………..

longjmp (fork_info->jmp, true);

}

…………………

}

在这里fork_info是父进程调用CreateProcess时传递进来的参数,而jmp则是在父进程的fork函数中指定:

CYG_API int fork ()

{

frok grouped;

……………..

ischild = !!setjmp (grouped.ch.jmp);

volatile char * volatile var_esp;

//__asm__ volatile ("movl %%esp,%0": "=r" (esp));

__asm

{

mov var_esp, esp;

}

if (!ischild)

res = grouped.parent (var_esp);

else

{

res = grouped.child (var_esp);

ischild = true; /* might have been reset by fork mem copy */

}

………………..

}

因此,子进程的第一次跳转将跳到fork函数中setjmp的下一行开始执行。

1 参考资料

cygwin fork子进程对父进程数据的复制(2009-9-8)

cygwin下的共享内存区(2009-9-8)

cygwin下的user heap(2009-9-8)

cygwin下的cygheap:从父进程到子进程的复制(2009-9-7)

cygwin下的/etc/fstab(2009-9-7)

cygwin关键技术:fork(2009-9-4)

cygwin关键技术:设备模拟(2009-9-4)

cygwin关键技术cygheap(2009-9-2)

cygwin关键技术:tls(2009-8-24)

在头哥平台第一关场景中,系统调用 `fork` 和 `execve` 是非常重要的概念。 `fork` 系统调用就如同程序世界的“分身术”,它可以让一个进程“分裂”出子进程去执行新任务。通过 `fork` 调用,当前进程会复制出一个几乎一模一样的子进程子进程会获得父进程的数据副本、代码段等资源。`fork` 调用会返回两次,在父进程中返回子进程的进程 ID,在子进程中返回 0。这使得父进程和子进程可以通过返回值来区分彼此,并执行不同的代码逻辑。从简单的命令执行到复杂的进程间通信,`fork` 机制支撑着 Linux 系统的大部分进程活动,是实现多进程编程的基础 [^1]。 `execve` 系统调用则像是“变身术”。它的作用是创建新的用户地址空间、加载 ELF 文件、重新构建用户栈,然后在系统调用返回的时候不回到原来的程序,而是跳转到新程序的入口地址执行。也就是说,当调用 `execve` 时,当前进程的代码段、数据段等会被新程序所替换,原程序被完全替换,新程序从 `main` 函数或者入口地址开始运行,从而实现进程执行新程序的功能 [^2]。 在实际应用中,`fork` 和 `execve` 常常配合使用。通常的做法是先使用 `fork` 创建一个子进程,然后在子进程中调用 `execve` 来执行新的程序,而父进程可以继续执行其他任务或者等待子进程结束。这种 `fork + execve` 的组合是 Linux 系统中常见的进程创建和程序执行模型 [^1][^2]。 以下是一个简单的 C 语言示例代码,展示了 `fork` 和 `execve` 的配合使用: ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { perror("fork"); return 1; } else if (pid == 0) { // 子进程 char *args[] = {"/bin/ls", "-l", NULL}; if (execve("/bin/ls", args, NULL) == -1) { perror("execve"); return 1; } } else { // 父进程 wait(NULL); // 等待子进程结束 printf("子进程已结束\n"); } return 0; } ```
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