fork(2) System Calls Manual fork(2)
NAZWA
fork - tworzy proces potomny
BIBLIOTEKA
Standardowa biblioteka C (libc, -lc)
SKLADNIA
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
OPIS
fork() tworzy nowy proces, duplikujac proces wywolujacy. Nowy proces
jest nazywany procesem potomnym (lub dzieckiem). Proces wywolujacy jest
nazywany procesem macierzystym (lub rodzicem).
Proces potomny i proces macierzysty dzialaja w oddzielnych rejonach
pamieci. W momencie wykonania fork() oba rejony pamieci maja taka sama
zawartosc. Zapisy do pamieci, przypisywania (mmap(2)) i odmapowywania
(munmap(2)) pliku wykonane wobec jednego z procesow nie maja wplywu na
drugi.
Proces potomny jest dokladna kopia procesu macierzystego z wylaczeniem
nastepujacych punktow:
o Proces potomny ma swoj unikatowy identyfikator procesu i nie pasuje
ono do identyfikatora zadnej istniejacej sesji lub grupy
(setpgid(2)) procesu.
o Identyfikator procesu macierzystego dla procesu potomnego jest taki
sam jak identyfikator procesu macierzystego.
o Proces potomny nie dziedziczy blokad pamieci swojego procesu
macierzystego (mlock(2), mlockall(2)).
o Uzycie zasobow procesu (getrusage(2)) i liczniki czasu procesora
(times(2)) sa resetowane do zera dla procesu potomnego.
o Zestaw oczekujacych sygnalow dla procesu potomnego jest poczatkowo
pusty (sigpending(2)).
o Proces potomny nie dziedziczy dostosowan semaforow od procesu
macierzystego (semop(2)).
o Proces potomny nie dziedziczy blokad rekordow zwiazanych z procesem
od swojego procesu macierzystego (fcntl(2)) (z drugiej strony
dziedziczy blokady opisu otwartego pliku (OFD) fcntl(2) oraz blokady
flock(2) od swojego procesu macierzystego).
o Proces potomny nie dziedziczy czasomierzy od swojego procesu
macierzystego (setitimer(2), alarm(2), timer_create(2)).
o Proces potomny nie dziedziczy zaleglych, asynchronicznych operacji
wejscia/wyjscia od procesu macierzystego (aio_read(3),
aio_write(3)), ani nie dziedziczy zadnego kontekstu asynchronicznego
wejscia/wyjscia od procesu macierzystego (zob. io_setup(2)).
Atrybuty procesu w powyzszej liscie sa okreslone w normie POSIX.1.
Proces macierzysty i potomny beda sie roznic rowniez w odniesieniu do
nastepujacych, typowo linuksowych atrybutow procesu:
o Proces potomny nie odziedziczy notyfikacji o zmianie katalogu
(dnotify) od swojego rodzica (wiecej informacji w opisie F_NOTIFY w
podreczniku fcntl(2)).
o Ustawienie PR_SET_PDEATHSIG prctl(2) jest resetowane, dzieki czemu
proces potomny nie otrzyma sygnalu, gdy jego proces macierzysty
ulegnie zakonczeniu.
o Domyslna wartosc luzu czasomierza jest ustawiana na aktualna wartosc
luzu czasomierza procesu macierzystego. Wiecej informacji w opisie
PR_SET_TIMERSLACK w podreczniku prctl(2).
o Przypisania pamieci oznaczone znacznikiem MADV_DONTFORK madvise(2),
nie sa dziedziczone poprzez fork().
o Pamiec w przedzialach adresowych oznaczonych znacznikiem
MADV_WIPEONFORK madvise(2) jest zerowana dla procesu potomnego, po
wykonaniu fork() (ustawienie MADV_WIPEONFORK nie ulega zmianie dla
tych przedzialow adresowych, dla procesu potomnego).
o Sygnalem przerwania procesu potomnego jest zawsze SIGCHLD (zob.
clone(2)).
o Bity uprawnien dostepu do portu ustawione za pomoca ioperm(2) nie sa
dziedziczone przez proces potomny; musi on sam wlaczyc wszystkie
wymagane bity przy uzyciu ioperm(2).
Dalsze uwagi:
o Proces potomny jest tworzony jednym watkiem -- tym ktory wywolal
fork(). Cala wirtualna przestrzen adresowa jest replikowana dla
procesu potomnego; obejmuje to zatrzaski (muteksy), zmienne
warunkowe i inne obiekty pthread; podrecznik pthread_atfork(3) moze
okazac sie przydatny w radzeniu sobie z problemami, jakie to moze
spowodowac.
o W programie wielowatkowym, po fork() proces potomny moze bezpiecznie
wykonac jedynie funkcje ktore sa async-signal-safe (zob.
signal-safety(7)) az do momentu, gdy nie wywola execve(2).
o Proces potomny dziedziczy kopie zestawu deskryptorow otwartego
pliku. Kazdy deskryptor pliku procesu potomnego odnosi sie do tego
samego opisu otwartego pliku (OFD, zob. open(2)) jako deskryptor
odpowiadajacego pliku swego procesu macierzystego. Oznacza to, ze
dwa deskryptory pliku dziela znaczniki statusu otwartego pliku,
przesuniecia pliku oraz atrybuty wejscie/wyjscia zasilane sygnalami
(zob. opis F_SETOWN i F_SETSIG w fcntl(2)).
o Proces potomny dziedziczy zestaw deskryptorow otwartej kolejki
komunikatow procesu macierzystego (zob. mq_overview(7)). Kazdy
deskryptor w procesie potomnym odnosi sie do tego samego opisu
kolejki otwartego komunikatu, jak odpowiadajacy deskryptor pliku
procesu macierzystego. Oznacza to, ze dwa deskryptory pliku dziela
te same znaczniki (mq_flags).
o Proces potomny kopiuje zestaw strumieni otwartego katalogu procesu
macierzystego (zob. opendir(3)). POSIX.1 wskazuje, ze odpowiadajace
strumienie katalogow procesu macierzystego i potomnego moga dzielic
pozycjonowanie strumienia katalogu, w Linuksie/glibc tak sie nie
dzieje.
WARTOSC ZWRACANA
Po pomyslnym zakonczeniu, w procesie macierzystym zwracany jest PID
procesu potomnego, a w procesie potomnym zwracane jest 0. Po bledzie
zwracane jest -1 do procesu macierzystego, nie jest tworzony procesie
potomny i odpowiednio ustawiane jest errno wskazujac blad.
BLEDY
EAGAIN Napotkano nalozony systemowo limit liczby watkow. Wystepuje
wiele limitow, ktore moga wyzwolic ten blad:
o osiagnieto miekki limit zasobow RLIMIT_NPROC (ustawiany za
pomoca setrlimit(2)), ktory ogranicza liczbe procesow i
watkow dla rzeczywistego identyfikatora uzytkownika;
o osiagnieto systemowy limit jadra na liczbe procesow i watkow
/proc/sys/kernel/threads-max (zob. proc(5));
o osiagnieto maksymalna liczbe identyfikatorow procesow
/proc/sys/kernel/pid_max (zob. proc(5)); albo
o osiagnieto limit identyfikatorow procesow (pids.max) nalozony
przez kontroler cgroup ,,liczba procesow" (PID-ow).
EAGAIN Wywolanie dziala wedlug zasad planisty SCHED_DEADLINE i nie
posiada znacznika zresetuj-przy-rozwidleniu. Zob. sched(7).
ENOMEM fork() nie potrafil zaalokowac niezbednych struktur jadra z
powodu niedostatecznej ilosci pamieci.
ENOMEM Probowano utworzyc proces potomny w przestrzeni nazw PID, ktorej
proces ,,init" ulegl zakonczeniu. Zob. pid_namespaces(7).
ENOSYS fork() nie jest obslugiwane na tej platformie (np. sprzet bez
jednostki Memory-Management Unit).
ERESTARTNOINTR (od Linuksa 2.6.17)
Wywolanie systemowe przerwano sygnalem i zostanie ono
przeladowane (widac to tylko przy sledzeniu).
WERSJE
Roznice biblioteki C/jadra
Od glibc 2.3.3, zamiast przywolywac wywolanie systemowe jadra fork(),
opakowanie fork() z biblioteki glibc, dostepne jako czesc implementacji
watkowania NPTL, przywoluje clone(2) ze znacznikami, zapewniajacymi
taki sam efekt, jak tradycyjne wywolanie systemowe (wywolanie fork()
jest rownowazne wywolaniu clone(2) przy okresleniu flags jako wylacznie
SIGCHLD). Opakowanie z biblioteki glibc przywoluje procedury obslugi
rozwidlania, ktore ustanowiono za pomoca pthread_atfork(3).
STANDARDY
POSIX.1-2008.
HISTORIA
POSIX.1-2001, SVr4, 4.3BSD.
UWAGI
Pod Linuksem fork() jest zaimplementowane za pomoca kopiowania stron
pamieci przy zapisie, wiec jedynymi mankamentami sa czas i pamiec
wymagane do powielenia tablic stron rodzica i utworzenia unikalnej
struktury zadania dla potomka.
PRZYKLADY
Zob. pipe(2) i wait(2), aby obejrzec wiecej przykladow.
#include <signal.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int
main(void)
{
pid_t pid;
if (signal(SIGCHLD, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
perror("signal");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pid = fork();
switch (pid) {
case -1:
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
case 0:
puts("Child exiting.");
fflush(stdout);
_exit(EXIT_SUCCESS);
default:
printf("Child is PID %jd\n", (intmax_t) pid);
puts("Parent exiting.");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
ZOBACZ TAKZE
clone(2), execve(2), exit(2), _exit(2), setrlimit(2), unshare(2),
vfork(2), wait(2), daemon(3), pthread_atfork(3), capabilities(7),
credentials(7)
TLUMACZENIE
Autorami polskiego tlumaczenia niniejszej strony podrecznika sa:
Przemek Borys <pborys@dione.ids.pl>, Andrzej Krzysztofowicz
<ankry@green.mf.pg.gda.pl> i Michal Kulach <michal.kulach@gmail.com>
Niniejsze tlumaczenie jest wolna dokumentacja. Blizsze informacje o
warunkach licencji mozna uzyskac zapoznajac sie z GNU General Public
License w wersji 3 <https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html> lub
nowszej. Nie przyjmuje sie ZADNEJ ODPOWIEDZIALNOSCI.
Bledy w tlumaczeniu strony podrecznika prosimy zglaszac na adres listy
dyskusyjnej <manpages-pl-list@lists.sourceforge.net>.
Linux man-pages 6.12 14 stycznia 2025 r. fork(2)