东阳的学习笔记
1 fork()函数
一个现有的进程可以调用 fork() 创建一个新的进程。
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
返回值：子进程返回0，父进程返回子进程 ID；若出错，返回-1
由 fork() 创建的新进程被称为子进程（child process）。fork() 函数被调用一次但返回两次：子进程的返回值是0，而父进程的返回值则是新建子进程的进程 ID.
将子进程的进程 ID 返回给父进程的理由是：因为一个进程的子进程可以有多个，但是没有一个函数使一个进程可以获得其所有子进程的进程 ID。同理父进程返回值为0的原因恰好相反，通过
getppid()可以获得父进程的进程ID，而且一个进程只能有一个父进程。
子进程和父进程继续执行fork调用之后的指令。子进程是父进程的副本。例如，子进程获得父进程的数据空间、堆和栈的副本。
注意：子进程拥有的是
副本。父进程和子进程并不共享这些储存空间，他们共享的是正文段。
由于在 fork() 之后经常跟随着 exec，所以现在的很多实现并不执行一个父进程数据段、堆和栈的完全副本。作为替代，使用了写时复制（COW）技术。这些（存储）区域由子进程和父进程共享，而且内核将他们的访问权限变为只读。
fork函数的一个实例
从运行结果可以看到：子进程对变量所做的修改并不影响父进程中该变量的值。
#include "apue.h" int globval = 6; char buf[] = "a write to stdout\n"; int main(void) { int var = 0; pid_t pid; var = 88; if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1) { err_sys("write error"); } printf("before fork\n"); //we don't flush stdout if ((pid = fork()) < 0) { err_sys("fork error"); } else if (pid == 0) // 子进程返回0 { globval++; var++; } else // 父进程返回子进程ID { sleep(2); } printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d\n", (long)getpid(), globval, var); exit(0); }运行结果：
a write to stdout
before fork
pid = 8833, glob = 7, var = 89
pid = 8832, glob = 6, var = 88
一般来说，在 fork 之后是父进程先执行还是子进程先执行是不确定的，这取决于内核所使用的调度算法。如果要求父进程与子进程之间相互同步，则要求某种形式的进程间通信。
文件共享
在重定向父进程标准输出时，子进程标准输出也被重定向。实际上，fork 的一个特性是父进程的所有文件描述符都被 “复制”（不是真正的复制） 到子进程中。父进程和子进程每个相同的打开描述符共享同一个文件表项。
考虑下述情况，一个进程具有三个不同的打开文件，标准输入、输出、错误。在从 fork 返回时，我们有下图的结构：
重要的一点是：父进程和子进程共享同一个文件偏移量。
如果父子进程写同一个描述符，是需要同步控制的。
(1) 父进程等待子进程完成。当子进程终止时，更新相应描述符的偏移量
(2) 父进程和子进程各自执行不同的程序段。在这种情况下在fork之后父子进程各自关闭各自不需要使用的描述符。这种方法是网络服务进程经常使用的
其他共享
除了打开文件之外，父进程的很多其他属性也被子进程继承。
- 实际用户ID、实际组ID、有效用户ID、有效组ID
- 附属组ID
- 近程组ID
- 会话ID
- 控制终端
- 设置用户ID标志和设置组ID标志
- 当前工作目录
- 根目录
- 文件模式创建屏蔽字
- 信号屏蔽与安排
- 对任意打开文件描述符的执行时关闭标志
- 环境
- 连接的共享存储段
- 存储映像
- 资源限制
父/子进程的区别
- fork的返回值不同
- 进程ID不同
- 子进程的 tms_utime、tms_stime、tms_cutime 和 tms_ustime 的值被设置为0
- 子进程不继承父进程设置的文件锁
- 子进程的未处理闹钟被清除
- 子进程的未处理信号集被设置为空集
fork使用
fork失败的两种原因：
- 系统中已经有太多的进程
- 该实际用户ID的进程综述超过了系统限制
fork的两种用法：
- 一个是父进程希望复制自己，使父进程和子进程同时执行不同的代码块。这在网络服务继承中是常见的——父进程等待客户端的服务请求。当这种请求到达时，调用fork，让子进程处理该请求，自己继续等待下一个请求。
- 一个进程要执行一个不同的程序。这对
shell是常见的情况。在这种情况下，子进程从 fork 返回后立即调用exec