Linux / Perl - 当进程被分叉时会发生什么？

Question

我已经阅读了有关 fork 的内容，据我所知，该进程已被克隆，但是哪个进程？脚本本身还是启动脚本的进程？

例如：

我在我的机器上运行 rTorrent，当一个 Torrent 完成时，我有一个针对它运行的脚本。此脚本从 Web 获取数据，因此需要几秒钟才能完成。在此期间，我的 rtorrent 进程被冻结。所以我使用以下内容制作了脚本分支

my $pid = fork();
if ($pid) == 0) { blah blah blah; exit 0; }

如果我从 CLI 运行这个脚本，它会在一秒钟内返回到 shell，同时它在后台运行，完全符合我的预期。然而，当我从 rTorrent 运行它时，它似乎比以前更慢。那么究竟是什么被分叉了呢？rtorrent 进程是否克隆了自己并且我的脚本在其中运行，还是我的脚本克隆了自己？我希望这是有道理的。

Answer 1

摘自W. Richard Stevens 的《UNIX 环境中的高级编程》（第 188 页）：

8.3fork功能

Unix 内核创建新进程的唯一方式是现有进程调用该函数fork。（这不适用于我们在上一节中提到的特殊进程 - 交换器、init和 pagedaemon。这些进程是由内核在引导过程中专门创建的。）

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

pid_t fork(void);
/* Returns: 0 in child, process ID of child in parent, -1 on error */

创建的新进程fork称为子进程。该函数被调用一次但返回两次。返回值的唯一区别是子进程中的返回值为 0，而父进程中的返回值是新子进程的进程 ID。子进程ID返回给父进程的原因是因为一个进程可以有多个子进程，所以没有函数允许进程获取其子进程的进程ID。之所以fork向子进程返回0是因为一个进程只能有一个父进程，所以子进程总是可以调用getppid来获取其父进程的进程ID。（进程 ID 0 始终由交换器使用，因此 0 不可能是子进程的进程 ID。）

子级和父级都继续执行调用后的指令fork。孩子是父母的复制品。例如，子进程获取父进程的数据空间、堆和堆栈的副本。请注意，这是子级的副本 - 父级和子级不共享这些内存部分。如果文本段是只读的，通常父母和孩子会共享文本段（第 7.6 节）。

在 Linux 上，Perl 的fork运算符调用系统的运算符fork，并在失败时返回undef而不是 -1。

Stevens 列出了继承属性以及父进程与其分叉子进程之间的差异的列表（第 192 页）：

除了打开的文件之外，子级还继承了父级的许多其他属性：

• 真实用户ID、真实组ID、有效用户ID、有效组ID
• 补充组 ID
• 进程组ID
• 会话ID
• 控制终端
• 设置用户 ID 标志和设置组 ID 标志
• 当前工作目录
• 根目录
• 文件模式创建掩码
• 信号掩码和处置
• 任何打开的文件描述符的 close-on-exec 标志
• 环境
• 附加共享内存段
• 资源限制

父母和孩子的区别在于

• 返回值来自fork
• 进程ID不同
• 两个进程有不同的父进程ID——子进程的父进程ID是父进程；父进程的父进程ID不变
• 子项tms_utime、tms_stime、tms_cutime和的值tms_ustime设置为 0
• 父级设置的文件锁不会被子级继承
• 为孩子清除待处理的警报
• 子级的待处理信号集设置为空集