FORK(2)

ИМЯ
fork - создаёт дочерний процесс

ОБЗОР
#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

ОПИСАНИЕ
Вызов fork() создает новый процесс посредством копирования вызывающего процесса. Новый процесс, называемый потомком, является точной копией вызывающего процесса, который называется родительским, за исключением следующих моментов:

*   Потомок имеет свой уникальный идентификатор процесса, и этот PID (идентификатор процесса) не совпадает ни с одним существующим идентификатором группы процессов (setpgid(2)).

*   Идентификатор родительского процесса у потомка равен идентификатору родительского процесса.

*   Потомок не наследует блокировки памяти родителя (mlock(2), mlockall(2)).

*   Счётчики использования ресурсов (getrusage(2)) и времени ЦП у потомка сброшены в 0.

*   Набор ожидающих сигналов потомка изначально пуст (sigpending(2)).

*   Потомок не наследует значения семафоров родителя (semop(2)).

*   Потомок не наследует блокировочные записи родителя (fcntl(2)).

*   Потомок не наследует таймеры родителя (setitimer(2), alarm(2), timer_create(2)).

*   Потомок не наследует ожидающие выполнения операции асинхронного ввода-вывода (aio_read(3), aio_write(3)) и контексты асинхронного ввода-вывода родителя (см. io_setup(2)).

Все перечисленные атрибуты указаны в POSIX.1-2001. Родитель и потомок также отличаются по следующим атрибутам процесса, которые есть только в Linux:

*   Потомок не наследует уведомления об изменении каталога (dnotify) родителя (смотрите описание F_NOTIFY в fcntl(2)).

*   Настройка PR_SET_PDEATHSIG у prctl(2) сбрасывается, и поэтому потомок не принимает сигнал о завершении работы родителя.

*   Отображение памяти, помеченное с помощью флага MADV_DONTFORK через madvise(2), при fork() не наследуется.

*   Сигнал завершения работы потомка всегда SIGCHLD (см. clone(2)).

Также стоит учитывать следующее:

*   Процесс потомка создаётся с одиночной нитью — той, которая вызвала fork(). Всё виртуальное адресное пространство родителя копируется в потомок, включая состояние мьютексов, условных переменных и других объектов pthreads; в случае проблем с этим может помочь pthread_atfork(3).

*   Потомок наследует копии набора открытых файловых дескрипторов родителя. Каждый файловый дескриптор в потомке ссылается на то же описание файла что и родитель (см. open(2)). Это означает, что два дескриптора совместно используют флаги состояния открытого файла, текущее смещение файла и атрибуты ввода-вывода, управляемые сигналами (смотрите описание F_SETOWN и F_SETSIG в fcntl(2)).

*   Потомок наследует копии набора дескрипторов открытых очередей сообщений родителя (см. mq_overview(7)). Каждый дескриптор в потомке ссылается на то же описание открытой очереди сообщений что и родитель. Это означает, что два дескриптора совместно используют флаги (mq_flags).

*   Потомок наследует копии набора потоков открытых каталогов родителя (см. opendir(3)). В POSIX.1-2001 сказано, что соответствующие потоки каталогов в родителе и потомке могут совместно использовать позицию в потоке каталога; в Linux/glibc они не могут этого делать.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
При успешном завершении родителю возвращается PID процесса-потомка, а процессу-потомку возвращается 0. При ошибке родительскому процессу возвращается -1, процесс-потомок не создаётся, а значение errno устанавливается в соответствующее значение.

ОШИБКИ

EAGAIN
    Вызов fork() завершился с ошибкой из-за невозможности выделить достаточно памяти для копирования таблиц страниц родителя и для выделения структуры описания процесса-потомка.

EAGAIN
    Невозможно создать новый процесс, так как вызывающий исчерпал ресурс RLIMIT_NPROC. Чтобы превысить этот предел, процесс должен иметь мандат CAP_SYS_ADMIN или CAP_SYS_RESOURCE.

ENOMEM
    Вызов fork() завершился с ошибкой из-за невозможности разместить необходимые структуры ядра, потому что слишком мало памяти.

ENOSYS
    Вызов fork() не поддерживается на этой платформе (например, из-за того, что аппаратное обеспечение не содержит блока управления памятью (MMU)).

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001.

ЗАМЕЧАНИЯ

В Linux, fork() реализован с помощью «копирования страниц при записи» (copy-on-write, COW), поэтому расходы на вызов состоят из времени и памяти, требуемой на копирование страничных таблиц родителя и создания уникальной структуры, описывающей задачу. Начиная с версии 2.3.3, вместо того, чтобы вызывать системный вызов fork(), обёрточная функция fork() в glibc, как часть реализации нитей NPTL, вызывает clone(2) с флагами, которые обеспечивают поведение традиционного системного вызова (вызов fork() эквивалентен вызову clone(2), если значение равно flags SIGCHLD). Обёртка в glibc вызывает все обработчики при ветвлении (fork), которые были зарегистрированы с помощью pthread_atfork(3).

ПРИМЕР
Смотрите pipe(2) и wait(2).

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
clone(2), execve(2), setrlimit(2), unshare(2), vfork(2), wait(2), daemon(3), capabilities(7), credentials(7)