Question

我引用＆＃34;当进程使用fork（）调用创建新进程时，父进程和新分叉的子进程之间只共享共享内存段。堆栈和堆的副本是为新创建的进程而生成的。来自＆＃34;操作系统概念＆＃34; Silberschatz的解决方案。

但是当我尝试这个程序时

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

#define   MAX_COUNT  200

void  ChildProcess(void);                /* child process prototype  */
void  ParentProcess(void);               /* parent process prototype */

void  main(void)
{
         pid_t  pid;
         char * x=(char *)malloc(10);

         pid = fork();
         if (pid == 0) 
            ChildProcess();
         else 
            ParentProcess();
        printf("the address is %p\n",x);
}

void  ChildProcess(void)
{
          printf("   *** Child process  ***\n");
}

void  ParentProcess(void)
{
         printf("*** Parent*****\n");
}

结果如下：

*** Parent*****
the address is 0x1370010
   *** Child process  ***
the address is 0x1370010

父和子都打印堆中的相同地址。

有人能解释我这里的矛盾吗？请清楚说明父母和孩子在内存空间中共享的所有内容。

Answer 1

从另一个帖子中引用自己。

发出fork（）系统调用时，所有页面的副本   对应父进程创建，加载到单独的进程中   操作系统为子进程提供的内存位置。但事实并非如此   在某些情况下需要。考虑一个孩子执行的情况   ＆＃34; EXEC＆＃34; fork（）后很快系统调用或退出。当。。。的时候   只需执行父进程的命令就需要子进程，   没有必要复制父进程＆＃39;页面，自exec   替换用它调用它的进程的地址空间   要执行的命令。

在这种情况下，使用称为写时复制（COW）的技术。同   这种技术，当发生fork时，父进程的页面不是   为子进程复制。而是在页面之间共享   孩子和父母的过程。每当一个过程（父母或孩子）   修改页面，单独创建该特定页面的单独副本   对于执行修改的那个过程（父母或孩子）。   然后，此过程将使用新复制的页面而不是   在以后的所有参考文献中共享另一个过程（那个过程   没有修改共享页面）继续使用原始副本   页面（现在不再共享）。这种技术被称为   copy-on-write，因为当某个进程写入页面时会复制该页面。
另外，为了理解为什么这些程序似乎使用相同的内存空间（事实并非如此），我想引用本书的一部分＆＃34;操作系统：原理与实践＆＃34;

大多数现代处理器引入了间接级别，称为虚拟地址。使用虚拟地址，每个进程的内存从＆＃34;同一＆＃34;开始地方，例如，零。尽管如此，每个进程都认为它拥有整个机器显然事实并非如此。

所以这些虚拟地址是物理地址的翻译，并不代表相同的物理内存空间，如果我们编译并运行多次显示方向的程序，我们可以做一个更实际的例子我们可以做一个测试一个静态变量，例如这个程序。
```
#include <stdio.h>

int main() {
    static int a = 0;

    printf("%p\n", &a);

    getchar();

    return 0;
}
```
在两个中获取相同的内存地址是不可能的如果我们直接处理物理内存，不同的程序。

多次运行程序得到的结果是......

enter image description here

Answer 2

是的，这两个进程对此变量使用相同的地址，但这些地址由不同的进程使用，因此不在同一virtual address space。

这意味着地址是相同的，但它们并不指向相同的物理内存。您应该阅读有关虚拟内存的更多信息以了解这一点。

Answer 3

您可能正在使用虚拟内存的操作系统上运行程序。在fork()调用之后，父级和子级具有单独的地址空间，因此地址0x1370010未指向同一位置。如果一个进程写入*x，则另一个进程将看不到更改。（实际上，这些内容可能是相同的内存页面，甚至是交换文件中的相同块，直到它被更改，但操作系统确保在父项或子项时立即复制页面写到它，所以只要程序可以告诉它处理自己的副本。）

Answer 4

地址相同，但地址空间不一样。每个进程都有自己的地址空间，因此父进程的0x1370010与子进程的0x1370010不同。

Answer 5

当进程内核fork()时，复制的内存信息会继承相同的地址信息，因为堆被有效地按原样复制。如果地址不同，您将如何更新自定义结构中的指针？内核对该信息一无所知，因此这些指针将无效。因此，物理地址可能会发生变化（实际上即使在没有fork()的情况下，即使在可执行文件的生命周期内也会发生变化，但逻辑地址仍然是相同。

Answer 6

是，两种情况下的地址相同。但是，如果您在子进程和父进程中为x分配了不同的值，然后同时打印x的值和x的地址，则会得到答案。

#include  <stdio.h>
#include  <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define   MAX_COUNT  200

void  ChildProcess(void);                /* child process prototype  */
void  ParentProcess(void);               /* parent process prototype */

void  main(void)
{
    pid_t  pid;
    int * x = (int *)malloc(10);

    pid = fork();
    if (pid == 0) {
            *x = 100;
            ChildProcess();
    }
    else {
            *x = 200;
            ParentProcess();
    }
    printf("the address is %p and value is %d\n", x, *x);
}

void  ChildProcess(void)
{
    printf("   *** Child process  ***\n");
}

void  ParentProcess(void)
{
    printf("*** Parent*****\n");
}

此输出将是：

*** Parent*****
the address is 0xf70260 and value is 200
*** Child process  ***
the address is 0xf70260 and value is 100

现在，您可以看到值不同，但地址相同。因此，两个进程的地址空间是不同的。这些地址不是实际地址，而是逻辑地址，因此对于不同的进程，它们可能是相同的。

fork（）系统调用和进程的内存空间

6 个答案: