fork 系统调用

2023-08-19 08:09:34

对自己知识储备的感觉就是过于肤浅，很多东西知其名后就不了了之

此系列博客将记录进程分析的学习过程，希望能够多些深度

提到进程，最容易的想到就是fork系统调用，比较好和快速的找到的fork的相关信息就是 linux manual 了

fork - 创建一个新的进程

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

fork()通过复制被调用进程而创建一个新的进程，新进程称为子进程，被调用的进程称为父进程。

父子进程分别在不同的地址空间运行，在调用 fork()时两个内存空间具有相同的上下文 [1]。在内存写入时，文件映射内存mmap(2) 和文件取消映射内存munmap(2)在一个进程内执行不会影响到其他进程。

子进程对父进程完全复制除了以下几点：

子进程有唯一的进程ID，并且进程ID不等于任何已经存在的进程组getpgid(2)或者会话 [2]。
子进程的父进程IDgeppid(2)与父进程ID相同 [3]。
子进程不继承父进程的内存锁mlock(2), mlockall(2) [4]。
子进程资源占用getrusage(2)和 CPU时间计数器times(2)被重置为0 [5]。
子进程的悬挂信号集(set of pending signals)初始化为空sigpending(2) [6]。
子进程不从父进程继承信号量调整 semop(2) [7]。
子进程不从父进程继承相关的记录锁 fcntl(2)，但是从父进程继承 fcntl(2)打开的文件描述符锁 [8]。
子进程不继承父进程的定时器 setitimer(2), alarm(2), timer_create(2) [9]。
子进程不从父进程继承未完成的异步I/O操作aio_read(3) aio_write(3)，也不从父进程继承任何的异步I/O的上下文 io_setup(2) [10]。

以上的进程属性都在POSIX.1-2001中指定。父进程和子进程在以下特定于Linux的进程属性方面也有所不同：

以下几个特点也需留意：

子进程是以单线程的方式创建的。父进程整个虚拟地址空间都被复制到了子进程，包括互斥锁、条件变量和其他pthread对象的状态；由此出现的问题时使用pthread_atfork(3)可能会有帮助。
在多线程程序中使用fork()后，子进程可以安全的只调用异步信号安全函数(async-signal-safe，见signal-safety(7)）直到它调用 execve(2)的时候。
子进程继承父进程打开文件描述符的副本。子进程中的每个文件描述符引用相同打开的文件描述符作为父进程中对应的文件描述符。两个文件描述符共享打开文件的状态标志，文件偏移量和信号驱动I/O属性（见 fcntl(2)中的F_SETOWN F_SETSIG标志）。
子进程继承父进程中打开消息队列描述符的副本（见mq_overview(7)）。子进程中每个文件描述符引用相同已打开的消息队列描述符作为父进程中的对应的文件描述符，意味着两个文件描述符共享相同的标志（mq_flags）。
子进程继承父进程打开目录流副本（见opendir(3)）。POSIX.1-2001表示父和子进程中对应的目录流可以共享目录流定位，Linux/glibc未实现。

[no] 表示待解决的问题

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