FORK（）函數的理解

子進程和父進程都執行在fork函數調用之后的代碼，子進程是父進程的一個拷貝。例如，父進程的數據空間、堆棧空間都會給子進程一個拷貝，而不是共享這些內存。

Current implementations don't perform. a complete copy of the parent's data, stack, and heap, since a fork is often followed by an exec. Instead, a technique called copy-on-write (COW) is used. These regions are shared by the parent and the child and have their protection changed by the kernel to read-only. If either process tries to modify these regions, the kernel then makes a copy of that piece of memory only, typically a page in a virtual memory system. Section 9.2 of Bach [1986] and Sections 5.6 and 5.7 of McKusick et al. [1996] provide more detail on this feature.

我們來給出詳細的注釋

#include

#include

int main(void)

{

pid_t pid;

int count=0;

/*此處，執行fork調用，創建了一個新的進程， 這個進程共享父進程的數據和堆棧空間等，這之后的代碼指令為子進程創建了一個拷貝。 fock 調用是一個復制進程，fock 不象線程需提供一個函數做為入口， fock調用后，新進程的入口就在 fock的下一條語句。*/

pid = fork();

/*此處的pid的值，可以說明fork調用后，目前執行的是父進程還是子進程*/

printf( Now, the pid returned by calling fork() is %dn, pid );

if ( pid>0 )

{

/*當fork在子進程中返回后，fork調用又向父進程中返回子進程的pid， 如是該段代碼被執行，但是注意的事，count仍然為0， 因為父進程中的count始終沒有被重新賦值, 這里就可以看出子進程的數據和堆棧空間和父進程是獨立的，而不是共享數據*/

printf( This is the parent process,the child has the pid:%dn, pid );

printf( In the parent process,count = %dn, count );

}

else if ( !pid )

{ /*在子進程中對count進行自加1的操作，但是并沒有影響到父進程中的count值，父進程中的count值仍然為0*/

printf( This is the child process.n);

printf( Do your own things here.n );

count++;

printf( In the child process, count = %dn, count );

}

else

{

printf( fork failed.n );

}

return 0;

}

也就是說，在Linux下一個進程在內存里有三部分的數據，就是代碼段、堆棧段和數據段。代碼段，顧名思義，就是存放了程序代碼的數據，假如機器中有數個進程運行相同的一個程序，那么它們就可以使用相同的代碼段。堆棧段存放的就是子程序的返回地址、子程序的參數以及程序的局部變量。而數據段則存放程序的全局變量，常數以及動態數據分配的數據空間(比如用malloc之類的函數取得的空間)。系統如果同時運行數個相同的程序，它們之間就不能使用同一個堆棧段和數據段。

仔細分析后，我們就可以知道：

一個程序一旦調用fork函數，系統就為一個新的進程準備了前述三個段，首先，系統讓新的進程與舊的進程使用同一個代碼段，因為它們的程序還是相同的，對于數據段和堆棧段，系統則復制一份給新的進程，這樣，父進程的所有數據都可以留給子進程，但是，子進程一旦開始運行，雖然它繼承了父進程的一切數據，但實際上數據卻已經分開，相互之間不再有影響了，也就是說，它們之間不再共享任何數據了。

fork()不僅創建出與父進程代碼相同的子進程，而且父進程在fork執行點的所有上下文場景也被自動復制到子進程中，包括：

——全局和局部變量

——打開的文件句柄

——共享內存、消息等同步對象

而如果兩個進程要共享什么數據的話，就要使用另一套函數(shmget，shmat，shmdt等)來操作。現在，已經是兩個進程了，對于父進程，fork函數返回了子程序的進程號，而對于子程序，fork函數則返回零，這樣，對于程序，只要判斷fork函數的返回值，就知道自己是處于父進程還是子進程中。