一、fork 后的父子进程

由 fork 创建的新进程被称为子进程（child process）。该函数被调用一次，但返回两次。两次返回的区别是子进程的返回值是 0，而父进程的返回值则是新进程（子进程）的进程 id。将子进程 id 返回给父进程的理由是：因为一个进程的子进程可以多于一个，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。对子进程来说，之所以 fork 返回 0 给它，是因为它随时可以调用 getpid() 来获取自己的 pid；也可以调用 getppid() 来获取父进程的 id。(进程 id 0 总是由交换进程使用，所以一个子进程的进程 id 不可能为 0)。

fork 之后，**操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程，虽说是父子关系，但是在操作系统看来，他们更像兄弟关系，这 2 个进程共享代码空间，但是数据空间是互相独立的，子进程数据空间中的内容是父进程的完整拷贝，指令指针也完全相同，子进程拥有父进程当前运行到的位置**（两进程的程序计数器 pc 值相同，也就是说，子进程是从 fork 返回处开始执行的），但有一点不同，如果 fork 成功，子进程中 fork 的返回值是 0，父进程中 fork 的返回值是子进程的进程号，如果 fork 不成功，父进程会返回错误。
可以这样想象，2 个进程一直同时运行，而且步调一致，在 fork 之后，他们分别作不同的工作，也就是分岔了。这也是 fork 为什么叫 fork 的原因

至于那一个最先运行，可能与操作系统（调度算法）有关，而且这个问题在实际应用中并不重要，如果需要父子进程协同，可以通过原语的办法解决。

[cpp]  view plain copy

  1. include <stdio.h>  

  2. #include <unistd.h>  

  3. #include <stdlib.h>  

  4. #include <errno.h>  

  5. int main(void)  

  6. {  

  7.         pid_t pid=fork();  

  8.         if(pid==0)  

  9.         {  

  10.                 int j ;  

  11.                 for(j=0;j<10;j++)  

  12.                 {  

  13.                         printf(“child: %d\n”,j);  

  14.                         sleep(1);  

  15.                 }  

  16.         }  

  17.         else if (pid>0)  

  18.         {  

  19.                 int i;  

  20.                 for(i=0;i<10;i++)  

  21.                 {  

  22.                         printf(“parent: %d\n”,i);  

  23.                         sleep(1);  

  24.                 }  

  25.         }  

  26.         else  

  27.         {  

  28.                 fprintf(stderr,”can’t fork ,error %d\n”,errno);  

  29.                 exit(1);  

  30.         }  

  31.         printf(“This is the end !”);  

  32. }  

二、fork 出的子进程和父进程的继承关系

fork 出来的子进程，基本上除了进程号之外父进程的所有东西都有一份拷贝，基本就意味着不是全部，下面我们要说的是子进程从父进程那里继承了什么东西，什么东西没有继承。还有一点需要注意，子进程得到的只是父进程的拷贝，而不是父进程资源的本身。

由子进程自父进程继承到：     

  1. 进程的资格 (真实(real)/ 有效(effective)/ 已保存(saved) 用户号 (UIDs) 和组号(GIDs))
  2. 环境 (environment)
  3. 堆栈
  4. 内存
  5. 打开文件的描述符 (注意对应的文件的位置由父子进程共享，这会引起含糊情况)
  6. 执行时关闭 (close-on-exec) 标志 (译者注：close-on-exec 标志可通过 fnctl() 对文件描述符设置，POSIX.1 要求所有目录流都必须在 exec 函数调用时关闭。更详细说明，参见《UNIX 环境高级编程》 W. R. Stevens, 1993, 尤晋元等译(以下简称《高级编程》), 3.13 节和 8.9 节)
  7. 信号 (signal) 控制设定
  8. nice 值 (译者注：nice 值由 nice 函数设定，该值表示进程的优先级，数值越小，优先级越高)
    进程调度类别 (scheduler class)(译者注：进程调度类别指进程在系统中被调度时所属的类别，不同类别有不同优先级，根据进程调度类别和 nice 值，进程调度程序可计算出每个进程的全局优先级 (Global process prority)，优先级高的进程优先执行)
  9. 进程组号
  10. 对话期 ID(Session ID) (译者注：译文取自《高级编程》，指：进程所属的对话期 (session)ID， 一个对话期包括一个或多个进程组， 更详细说明参见《高级编程》9.5 节)
  11. 当前工作目录
  12. 根目录 (译者注：根目录不一定是 “/”，它可由 chroot 函数改变)
  13. 文件方式创建屏蔽字 (file mode creation mask (umask))(译者注：译文取自《高级编程》，指：创建新文件的缺省屏蔽字)
  14. 资源限制
  15. 控制终端

子进程所独有：

进程号

  1. 不同的父进程号 (译者注：即子进程的父进程号与父进程的父进程号不同， 父进程号可由 getppid 函数得到)
  2. 自己的文件描述符和目录流的拷贝 (译者注：目录流由 opendir 函数创建，因其为顺序读取，顾称 “目录流”)
  3. 子进程不继承父进程的进程，正文 (text)， 数据和其它锁定内存 (memory locks)(译者注：锁定内存指被锁定的虚拟内存页，锁定后，4. 不允许内核将其在必要时换出 (page out)，详细说明参见《The GNU C Library Reference Manual》 2.2 版， 1999, 3.4.2 节)
  4. 在 tms 结构中的系统时间 (译者注：tms 结构可由 times 函数获得，它保存四个数据用于记录进程使用中央处理器 (CPU：Central Processing Unit) 的时间，包括：用户时间，系统时间， 用户各子进程合计时间，系统各子进程合计时间)
  5. 资源使用 (resource utilizations) 设定为 0
  6. 阻塞信号集初始化为空集 (译者注：原文此处不明确，译文根据 fork 函数手册页稍做修改)
  7. 不继承由 timer_create 函数创建的计时器
  8. 不继承异步输入和输出