Linux创建子进程- fork()和vfork()

本文详细介绍了Linux中创建子进程的两种方式:fork和vfork。通过阐述函数原型、进程创建过程以及继承内容,解释了它们的工作原理。特别强调了vfork的特点,即子进程与父进程共享地址空间,子进程先运行。同时,文章通过测试案例分析了在不同情况下使用exit()和return()的后果,指出在vfork子进程中不能使用return。最后,总结了fork和vfork的适用场景及注意事项。

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fork

fork()是Linux中在一个进程中创建一个子进程的系统调用。

函数原型

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

进程创建的一般过程

1.给新进程分配一个标识符,在内核中分配一个PCB

2.复制父进程的环境(不复制地址空间)

3.分配资源(程序,数据,堆栈等)

4.复制父进程的地址空间的内容

5.将进程置成就绪状态,放入就绪队列


从父进程继承了什么东西?

地址空间(写时拷贝)

进程上下文

文件描述符

环境

当前路径

根目录

进程堆栈

信号量

控制终端

进程调度优先级


不会从父进程继承什么?

父进程的pid子进程不继承

父进程的未决信号子进程不继承

父进程的锁子进程不继承


理论上子进程有独立的进程ID号和地址空间,但是在考虑到效率问题后,Linux引入了写时拷贝技术(COW):

即fork出来的子进程完全复制父进程的内存空间(包括代码段,数据段,堆空间,栈空间),也同时复制了页表,但是没有复制物理页面,所以这时子进程的虚拟地址和物理地址同父进程完全相同,但是会把父子进程共享的页面标记为”只读”,如果父子进程中的任何一个进程要对共享区域进行“写操作”,那么内核会复制一个物理页面给这个进程使用,同时修改页表,使虚拟进程映射到新的物理页面。而留下的只读页面被改写为“可读写”,留给另外一个进程使用。


vfork

vfork()的作用同fork()相同,都是创建一个子进程,但是也与fork()有所不同

特点

1.vfork()创建的子进程和父进程共享地址空间,而fork()的子进程具有独立的地址空间。

2.vfork()保证子进程先运行,在他调用exec或 exit()之后父进程才可能被调度运行。

注意exit()和return:

1.使用vfork创建的子进程中千万不能使用return,在进程运行结束后,想要退出时一定要用exit()来结束进程

至于为什么不能使用return?要明确returnexit的区别

  • 本质上的区别:

    1. return是函数返回,返回后释放栈帧资源,把控制权交给调用函数

    2. exit

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