linux 进程 fork()

在Linux中，理解进程的核心概念之一是fork()函数。fork()是操作系统提供的一个原语，它允许一个进程创建一个与其几乎完全相同的子进程。原语意味着在Linux中，fork()是不带任何封装的底层操作，直接创建或销毁进程。

fork()函数的基本原理是，调用后，原进程（称为父进程）会创建一个新的子进程，拥有与父进程相同的代码和数据段，但每个进程都有自己的虚拟地址空间，其中内核区域（3-4GB）被映射为物理内存。子进程通过clone父进程的部分内容，包括进程控制块（PCB），但PID（进程标识符）是子进程在内核中独立获取的，以区分父子进程。

使用fork()后，由于子进程拥有相同的代码和数据，可能会导致同时执行相同操作，这需要通过返回值判断是父进程还是子进程。父进程通常执行fork()后的代码，子进程则执行后续代码。示例代码中，通过返回值和输出字符的不同来区分两者。

fork()函数的底层操作涉及内核的create()和clone()，创建新的进程后，子进程会从fork()后的位置继续执行。getpid()和getppid()函数分别用于获取当前进程和父进程的PID，shell是父进程的父进程。

关于变量共享和复制，Linux采用读时共享和写时复制策略。在fork()时，共享内存，但写操作时，只有修改的部分才会复制到子进程，以保持数据独立性，同时减少内存和CPU资源的消耗。

在实际应用中，如果频繁使用fork()创建大量子进程，可能会导致内存消耗剧增和CPU资源紧张，影响系统性能。通过视频学习，可以深入理解进程和fork()的运作，以及其对系统资源的影响。