父子進程數據共享問題

原文來自：http://blog.csdn.net/harkhuang/article/details/9012375

1、fork

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork (void );

正確返回：父進程中返回子進程的進程號；子進程中返回0
錯誤返回：-1；
       子進程是父進程的一個拷貝。子進程從父進程那得到了數據段和堆棧段，但不是與父進程共享而是單獨分配內存。fork函數返回後，子進程和父進程都是從fork函數的下一條語句開始執行。由於子進程與父進程的運行是無關的，父進程可先於子進程運行，子進程也可先於父進程運行。

       fork在linux下使用了寫時複製技術，剛開始共享父進程的數據段，在寫數據段的時候才進行復制。

 

 

2、vfork

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t vfork (void );

返回值同上

     vfork創建新進程的主要目的在於用exec函數執行另外的程序，實際上，在沒調用exec或exit之前子進程與父進程共享數據段。在vfork調用中，子進程先運行，父進程掛起，直到子進程調用exec或exit，在這以後，父子進程的執行順序不再有限制。

 

 

 

區別：
    1、fork()創建的子進程是父進程的副本。即子進程獲取父進程數據空間，堆和 棧的副本。父子進程之間不共享這些存儲空間。而vfork()創建的進程並不將父進程的地址空間完全複製到子進程中，因爲子進程會立即調用exec(或exit)，於是也就不會存放該地址空間。相反，在子進程調用exec或exit之前，它在父進程的空間進行。
    2、vfork()與fork()另一個區別就是：vfork保證子進程先運行，在調用exec或exit之前與父進程數據是共享的,在它調用exec或exit之後父進程纔可能被調度運行；而fork的父子進程是同級別的，沒有前後限制。vfork保證子進程先運行，如果子進程依賴於父進程的進一步動作，則會導致死鎖。

    3、實例：

        a、現在 P1 用 fork() 函數爲進程創建一個子進程 P2 ，內核：（ 1 ）複製 P1 的代碼段（正文段），數據段，堆，棧這四個部分。（ 2）爲這四個部分分配物理塊， P2 的代碼段指向P1的代碼段的物理塊，其實就是不爲 P2 分配代碼段塊，數據段指向P2 自己的數據段（爲其分配對應的塊），堆指向 P2 自己的堆，棧指向P2 自己的棧。如下圖所示：同左到右大的方向箭頭表示複製內容。

圖1

 

         b、寫時複製技術：內核只爲新生成的子進程創建虛擬空間，它們來複制於父進程的虛擬空間，但是不爲這些段分配物理空間，它們共享父進程的物理空間，當父子進程中有寫內存的行爲發生時，再爲子進程相應的段分配物理空間。

圖2

         c、 vfork() ：這個更加激進，子進程的虛擬地址空間也不用創建，直接共享父進程的虛擬空間。這也是爲後續的exec執行刪除了不必要的複製。