fork 系统调用 · 融合风（象牙 + Obsidian 入口）

速查

fork() 调用一次、返回两次：父进程返回子进程 PID（>0），子进程返回 0，失败返回 −1。现代系统用写时复制（COW）共享物理页，写入时才复制。

基本概念 ▾

fork() 是 Unix / Linux 系统中创建新进程的核心系统调用。调用一次，返回两次——这是 fork 最独特的特征。

$pid\_t\; pid = fork();$

现代操作系统不会在 fork 时立即复制整个地址空间，而是采用写时复制技术。

优势fork 后紧跟 exec 的场景（最常见）不需要复制；节省内存与时间；Linux 中 fork 后通常紧跟 exec，COW 避免了无效复制。

处理父进程调用 wait()/waitpid() 回收子进程，或注册 SIGCHLD 信号处理函数，可避免僵尸进程。

fork 通过系统调用进入内核，内核完成：

典型题n 次 fork 产生 $2^n$ 个进程；若每次 fork 后都 printf("A")，则共打印 $2^n$ 次。

fork 返回几次？各返回什么？

两次：父返回子 PID（>0），子返回 0，失败 −1。

什么是写时复制？

fork 时共享物理页（只读），写入时才复制，避免无效复制。

父子共享 / 不共享哪些？

共享：地址空间(COW)、文件描述符、环境变量；不共享：PID、未处理信号、文件锁。

如何避免僵尸进程？

父进程调用 wait()/waitpid()，或注册 SIGCHLD 处理。

点击「fork()」观察一个父进程如何分裂出子进程；再点「写入」看写时复制如何分配新页。

提示：fork 后父子共享物理页（只读），写入才复制。

示意图：fork 后父子各自有页表，但映射到同一物理页（只读共享）；任一方写入触发 COW，内核为其复制出新页。