fork() 子進程和父進程

一、fork後的父子進程

由fork創建的新進程被稱爲子進程（child process）。該函數被調用一次，但返回兩次。兩次返回的區別是子進程的返回值是0，而父進程的返回值則是新進程（子進程）的進程 id。將子進程id返回給父進程的理由是：因爲一個進程的子進程可以多於一個，沒有一個函數使一個進程可以獲得其所有子進程的進程id。對子進程來說，之所以fork返回0給它，是因爲它隨時可以調用getpid()來獲取自己的pid；也可以調用getppid()來獲取父進程的id。(進程id 0總是由交換進程使用，所以一個子進程的進程id不可能爲0 )。

fork之後，操作系統會複製一個與父進程完全相同的子進程，雖說是父子關係，但是在操作系統看來，他們更像兄弟關係，這2個進程共享代碼空間，但是數據空間是互相獨立的，子進程數據空間中的內容是父進程的完整拷貝，指令指針也完全相同，子進程擁有父進程當前運行到的位置（兩進程的程序計數器pc值相同，也就是說，子進程是從fork返回處開始執行的），但有一點不同，如果fork成功，子進程中fork的返回值是0，父進程中fork的返回值是子進程的進程號，如果fork不成功，父進程會返回錯誤。
可以這樣想象，2個進程一直同時運行，而且步調一致，在fork之後，他們分別作不同的工作，也就是分岔了。這也是fork爲什麼叫fork的原因

至於那一個最先運行，可能與操作系統（調度算法）有關，而且這個問題在實際應用中並不重要，如果需要父子進程協同，可以通過原語的辦法解決。

include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

int main(void)
{
        pid_t pid=fork();
        if(pid==0)
        {
                int j ;
                for(j=0;j<10;j++)
                {
                        printf("child: %d\n",j);
                        sleep(1);
                }
        }
        else if (pid>0)
        {
                int i;
                for(i=0;i<10;i++)
                {
                        printf("parent: %d\n",i);
                        sleep(1);
                }
        }
        else
        {
                fprintf(stderr,"can't fork ,error %d\n",errno);
                exit(1);
        }
        printf("This is the end !");
}

二、fork出的子進程和父進程的繼承關係  

fork出來的子進程，基本上除了進程號之外父進程的所有東西都有一份拷貝，基本就意味着不是全部，下面我們要說的是子進程從父進程那裏繼承了什麼東西，什麼東西沒有繼承。還有一點需要注意，子進程得到的只是父進程的拷貝，而不是父進程資源的本身。

由子進程自父進程繼承到：     
1.進程的資格(真實(real)/有效(effective)/已保存(saved)用戶號(UIDs)和組號(GIDs))
2.環境(environment)
3.堆棧
4.內存
5.打開文件的描述符(注意對應的文件的位置由父子進程共享，這會引起含糊情況)
6.執行時關閉(close-on-exec) 標誌 (譯者注：close-on-exec標誌可通過fnctl()對文件描述符設置，POSIX.1要求所有目錄流都必須在exec函數調用時關閉。更詳細說明，參見《UNIX環境高級編程》 W. R. Stevens, 1993, 尤晉元等譯(以下簡稱《高級編程》), 3.13節和8.9節)
7.信號(signal)控制設定
8.nice值 (譯者注：nice值由nice函數設定，該值表示進程的優先級，數值越小，優先級越高)
進程調度類別(scheduler class)(譯者注：進程調度類別指進程在系統中被調度時所屬的類別，不同類別有不同優先級，根據進程調度類別和nice值，進程調度程序可計算出每個進程的全局優先級(Global process prority)，優先級高的進程優先執行)
8.進程組號
9.對話期ID(Session ID) (譯者注：譯文取自《高級編程》，指：進程所屬的對話期(session)ID， 一個對話期包括一個或多個進程組， 更詳細說明參見《高級編程》9.5節)
10.當前工作目錄
11.根目錄 (譯者注：根目錄不一定是“/”，它可由chroot函數改變)
12.文件方式創建屏蔽字(file mode creation mask (umask))(譯者注：譯文取自《高級編程》，指：創建新文件的缺省屏蔽字)
13.資源限制
14.控制終端

子進程所獨有：

進程號
1.不同的父進程號(譯者注：即子進程的父進程號與父進程的父進程號不同， 父進程號可由getppid函數得到)
2.自己的文件描述符和目錄流的拷貝(譯者注：目錄流由opendir函數創建，因其爲順序讀取，顧稱“目錄流”)
3.子進程不繼承父進程的進程，正文(text)， 數據和其它鎖定內存(memory locks)(譯者注：鎖定內存指被鎖定的虛擬內存頁，鎖定後，4.不允許內核將其在必要時換出(page out)，詳細說明參見《The GNU C Library Reference Manual》 2.2版， 1999, 3.4.2節)
5.在tms結構中的系統時間(譯者注：tms結構可由times函數獲得，它保存四個數據用於記錄進程使用中央處理器 (CPU：Central Processing Unit)的時間，包括：用戶時間，系統時間， 用戶各子進程合計時間，系統各子進程合計時間)
6.資源使用(resource utilizations)設定爲0
8.阻塞信號集初始化爲空集(譯者注：原文此處不明確，譯文根據fork函數手冊頁稍做修改)
9.不繼承由timer_create函數創建的計時器
10.不繼承異步輸入和輸出

原文地址：http://blog.csdn.net/koudaidai/article/details/8014782#