vfork() - Unix，Linux 系统调用

名称

vfork - 创建子进程并阻塞父进程

语法

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

标准描述

(来自 SUSv2/POSIX 草案。)vfork() 函数与 fork() 的效果相同，除了 vfork() 创建的进程如果修改了除用于存储 vfork() 返回值的 pid_t 类型变量之外的任何数据，或者从调用 vfork() 的函数中返回，或者在成功调用 _exit() 或 exec() 系列函数之一之前调用任何其他函数，则其行为未定义。

Linux 描述

vfork() 就像 fork(2) 一样，创建调用进程的子进程。有关详细信息以及返回值和错误，请参阅 fork(2)。

vfork() 是 clone(2) 的特例。它用于创建新进程，而无需复制父进程的页表。在性能敏感的应用程序中，它可能很有用，在这些应用程序中，将创建一个子进程，然后立即发出 execve()。

vfork() 与 fork() 的区别在于，父进程会暂停，直到子进程调用 execve(2) 或 _exit(2)。子进程与父进程共享所有内存，包括堆栈，直到子进程发出 execve()。子进程不得从当前函数返回或调用 exit()，但可以调用 _exit()。

信号处理程序是继承的，但不是共享的。父进程的信号在子进程释放父进程的内存后到达。

历史描述

在 Linux 下，fork() 是使用写时复制页面实现的，因此 fork() 产生的唯一开销是复制父进程页表所需的时间和内存，以及为子进程创建唯一的任务结构。但是，在过去，fork() 需要完全复制调用者的数据空间，这通常是不必要的，因为通常随后会立即执行 exec()。因此，为了提高效率，BSD 引入了 vfork() 系统调用，它没有完全复制父进程的地址空间，而是借用了父进程的内存和控制线程，直到调用 execve() 或退出发生。在子进程使用其资源时，父进程会被挂起。vfork() 的使用很棘手：例如，不修改父进程中的数据取决于知道哪些变量存储在寄存器中。

错误

Linux 从过去重现这种幽灵，这相当不幸。BSD 手册页指出：“当实现适当的系统共享机制时，此系统调用将被消除。用户不应依赖 vfork() 的内存共享语义，在这种情况下，它将与 fork() 同义。”

从形式上讲，上面给出的标准描述不允许使用 vfork()，因为后续的 exec() 可能会失败，然后会发生什么是不确定的。

信号处理的细节比较模糊，并且在不同的系统之间有所不同。BSD 手册页指出：“为了避免可能的死锁情况，处于 vfork() 中间的子进程永远不会收到 SIGTTOU 或 SIGTTIN 信号；相反，允许输出或 ioctl，输入尝试会导致文件结束指示。”

目前（Linux 2.3.25），strace(1) 无法跟踪 vfork()，需要内核补丁。

历史

vfork() 系统调用出现在 3.0BSD 中。在 4.4BSD 中，它与 fork() 同义，但 NetBSD 再次引入了它，参见 http://www.netbsd.org/Documentation/kernel/vfork.html。在 Linux 中，它一直等价于 fork()，直到大约 2.2.0-pre6。从 2.2.0-pre9（在 i386 上，在其他架构上稍晚一些）开始，它是一个独立的系统调用。支持已添加到 glibc 2.0.112 中。

符合标准

4.3BSD、POSIX.1-2001。标准对 vfork() 提出的要求弱于对 fork() 提出的要求，因此，其中两者同义的实现符合标准。特别是，程序员不能依赖父进程在调用 execve() 或 _exit() 之前保持阻塞，也不能依赖任何关于共享内存的特定行为。

另请参阅

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