一、概述

1 fork()：建立父進(jìn)程完整副本，作為子進(jìn)程的執(zhí)行。

子進(jìn)程獲得父進(jìn)程數(shù)據(jù) 空間、堆和棧的副本。注意，這是子進(jìn)程所擁有的副本。父進(jìn)程和子進(jìn)程并不共享這些存儲(chǔ)空間部分。父進(jìn)程和子進(jìn)程共享正文段。

exec()：

裝載一個(gè)新的程序（可執(zhí)行映像）覆蓋當(dāng)前進(jìn)程內(nèi)存空間中的映像，從而執(zhí)行不同的任務(wù)。

exec系列函數(shù)在執(zhí)行時(shí)會(huì)直接替換掉當(dāng)前進(jìn)程的地址空間。

子進(jìn)程調(diào)用exec()函數(shù)后，會(huì)替換掉原來(lái)的進(jìn)程程序，子進(jìn)程會(huì)進(jìn)行自己的進(jìn)程程序?qū)崿F(xiàn)。

CW技術(shù)（寫(xiě)時(shí)復(fù)制）：

? ?

子進(jìn)程時(shí)復(fù)制過(guò)去的數(shù)據(jù)是沒(méi)用的(因?yàn)樽舆M(jìn)程執(zhí)行exec()，原有的數(shù)據(jù)會(huì)被清空)

既然很多時(shí)候復(fù)制給子進(jìn)程的數(shù)據(jù)是無(wú)效的，于是就有了Copy On Write這項(xiàng)技術(shù)。

原理：fork之后exec之前兩個(gè)進(jìn)程用的是相同的物理空間（內(nèi)存區(qū)），子進(jìn)程的代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧都是指向父進(jìn)程的物理空間，也就是說(shuō)，兩者的虛擬空間不同，物理空間是同一個(gè)。當(dāng)父子進(jìn)程中有更改相應(yīng)段的行為發(fā)生時(shí)，再為子進(jìn)程相應(yīng)的段分配物理空間。

優(yōu)點(diǎn)：減少延時(shí)、減少不必要的復(fù)制(fork()時(shí)父進(jìn)程數(shù)據(jù)段是只讀)、保證數(shù)據(jù)完整性。

缺點(diǎn)：fork()之后，父子進(jìn)程還要繼續(xù)進(jìn)行寫(xiě)操作，那么會(huì)產(chǎn)生大量的分頁(yè)錯(cuò)誤(頁(yè)異常中斷page-fault)。

CW例子：

#include <stdio.h>??

#include <stdlib.h>??

#include <unistd.h>??

#include <sys/types.h>??

#include <sys/stat.h>??

#include <fcntl.h>??

#include <sys/wait.h>

#include <string.h>

??

int main(){??

? ? ? ? int fd;??

? ? ? ? char A[10];??

? ? ? ? char *child = "Child output\n";??

? ? ? ? fd = open("xxx.txt",O_RDWR|O_CREAT,0666);??

? ? ? ? printf("fd:%d\n",fd);?

? ? ? ? write(fd,"xxx.txt",7);??

? ? ? ? close(fd);

? ? ? ? fd = open("foobar.txt",O_RDONLY,0);

? ? ? ? printf("fd:%d\n",fd);

? ? ? ? if(fork()==0)

? ? ? ? {??

? ? ? ? ? ? ? ? fd = 1;

? ? ? ? ? ? ? ? write(fd,child,strlen(child)+1);

? ? ? ? ? ? ? ? exit(0);??

? ? ? ? }??

? ? ? ? printf("fd:%d\n",fd);

? ? ? ? read(fd,A,sizeof(A));

? ? ? ? close(fd);?

? ? ? ? A[10]='\0';??

? ? ? ? printf("A = %s\n",A);??

? ? ? ? exit(0);??

}??

#在使用的時(shí)候，就分配實(shí)際物理內(nèi)存給子進(jìn)程，沒(méi)使用就不分配，還是用父進(jìn)程資源。

調(diào)一次，返回兩次，fork()函數(shù)調(diào)用完成以后父進(jìn)程的虛擬存儲(chǔ)空間被拷貝給了子進(jìn)程的虛擬

存儲(chǔ)空間，因此也就實(shí)現(xiàn)了共享文件等操作。主要CW技術(shù)用于虛擬的存儲(chǔ)空間映射到物理存

儲(chǔ)空間的過(guò)程，就是有進(jìn)程寫(xiě)入時(shí)，內(nèi)核就會(huì)在物理存儲(chǔ)器中開(kāi)辟一個(gè)新的物理頁(yè)面，將內(nèi)容

復(fù)制到新物理頁(yè)面，再寫(xiě)入。這種用時(shí)寫(xiě)入節(jié)省時(shí)間空間。

fork()例子:

1 int main(void)

{

int i;

for(i=0; i<2; i++){

fork();

printf("i");? ?

}

return 0;

}

1> 一次調(diào)用，兩次返回，如果返回是0，則是子進(jìn)程，如果返回值>0，則是父進(jìn)程(返回值是子進(jìn)程的pid)。

2> 在fork()的調(diào)用處，整個(gè)父進(jìn)程空間會(huì)原模原樣地復(fù)制到子進(jìn)程中，包括指令，變量值，程序調(diào)用棧，環(huán)境變量，緩沖區(qū)，等等。

3> 塊設(shè)備一般都有緩存，而字符設(shè)備一般都沒(méi)有緩存，對(duì)于磁盤(pán)這個(gè)塊設(shè)備來(lái)說(shuō)，“n”并不會(huì)引起緩沖區(qū)刷出的動(dòng)作，那是全緩沖，你可以使用setvbuf來(lái)設(shè)置緩沖區(qū)大小，或是用fflush刷緩存,建議用fflush(stdout)。

2?

int main(void)

{

int i;

for(i=0; i<2; i++){

fork();

printf("ppid=%d, pid=%d, i=%d n", getppid(), getpid(), i); // 有 n

}

sleep(10);

return 0;

}

1>??6次輸出

ppid=8858, pid=8518, i=0

ppid=8858, pid=8518, i=1

ppid=8518, pid=8519, i=0

ppid=8518, pid=8519, i=1

ppid=8518, pid=8520, i=1

ppid=8519, pid=8521, i=1

2> 查看進(jìn)程：pstree -p | grep fork

|-bash(8858)-+-fork(8518)-+-fork(8519)---fork(8521)

3 自己寫(xiě)個(gè)vim

#include <unistd.h>??

#include <stdio.h>??

?#include <stdlib.h>

int main ()? ?

{? ?

? ? pid_t fpid;?

? ? int count=0;

? ? fpid=fork();

? ? if (fpid < 0)? ?

? ? ? ? printf("failure!/n");? ?

? ? else if (fpid == 0) {??

? ? ? ? printf("child/n");? ?

? ? ? ? count++;??

? ? }??

? ? else {??

? ? ? ? printf("parent/n");? ?

? ? ? ? count++;??

? ? }??

? ? printf("%d/n",count);??

? ? return 0;??

}??

函數(shù)會(huì)有兩次返回，將子進(jìn)程的PID返回給父進(jìn)程，0返回給子進(jìn)程。