【Linux编程】进程标识符与fork函数

ID为0的进程一般是调度进程。常被称为交换进程（swapper），是内核中的系统进程。

ID为1的进程叫做init进程，是一个普通用户进程，不属于内核，由内核调用。

一个现有进程能够调用fork函数创建一个新进程（子进程）。fork函数被调用一次。返回两次。

子进程返回值为0。父进程返回值为子进程的进程ID。

当fork出一个子进程后，子进程便拥有独立的数据段、堆、栈的副本，但父、子进程共享正文段（关于程序分布见文章“C程序的存储空间布局”）。但如今非常多实现并不全然复制数据段、堆、栈，開始时父、子进程共享全部段，仅仅有当一个进程试图改动某个区域时才对那个区域进行复制。

这就是所谓的写时复制（COW）。

測试代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int glob = 123;
 
int main(void)
{
    int x = 456;
    pid_t pid;
 
    if ((pid = fork()) < 0)
        return -1;
    else if (pid == 0)
    {
        // 子进程
        glob++;
        x++;
    }
    else
        sleep(2);     // 父进程休眠两秒钟
 
    printf("pid = %d, glob = %d, x = %d
", getpid(), glob, x);
    return 0;
}

执行结果：

从执行结果能够看出。数据段和栈已经相互独立了。由于glob存放在初始化数据段中，x存放在栈中，子进程对它们的改变并没有影响到父进程。

fork的两种常见使用方法：

• 父进程复制自己，使父、子进程运行不同的代码段。比如网络服务进程。父进程等待client的请求，收到请求后fork出一个子进程。让子进程处理请求，父进程继续等待其他client的请求。

• 一个程序要运行还有一个不同的程序。

  比如shell运行一条命令。子进程从fork返回后马上调用exec运行自己的代码。

參考：

《unix环境高级编程》 P171-P176.