Question

我使用fork（）创建了父进程和子进程，并且共享一个名为“ptr”的内存地址。但由于程序的一个输出，我感到困惑：

1）地址：123456 注意：父和子的地址相同，所以预期如果一个进程改变了这个地址，那么它也应该反映另一个进程，因为地址是相同的。

2）家长：* ptr = 44

3）孩子：* ptr = 33

4）印刷价值：父仍然保留旧值：printf（“ptr =％d”，* ptr）; //输出：仍为44，exp为33 儿童打印33，预期值。 printf（“ptr =％d”，* ptr）; //打印33罚款

问题1 ）有谁能告诉我，价值观有何不同？虽然指针地址对父母和孩子都是一样的吗？

问题2 ）我正在研究一个内存泄漏工具，它提供双重免费，错误，因为它看到父和孩子释放相同的地址。但是，正如我们所看到的，这不是双重自由的情况。如何排序这个问题？作为工具看到父级的内存地址，子级是相同的加法器吗？

P.S：请参阅以下代码段：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <cstdlib>
int main()
{
 int pid, *ptr
 ptr=(int*)malloc(sizeof(int));
 *ptr=33; // Parent keeps the data as 33, before forking.

 if(pid==0){*ptr=44;} // Child modifies data, which is ignored by parent

 // Now we print the memory address and the value both by child and parent
  if(pid==0)
  {
    printf("Child data: %u\n",*ptr);
    printf("Child address: %u\n",ptr);
  }
  if(pid>0)
  {
    printf("Parent data: %u\n",*ptr);
    printf("Parent address: %u\n",ptr);
  }
}

输出：儿童数据：44 儿童地址：123456

父母数据：33（旧的价值怎么样？）家长地址：123456（为什么地址相同但数据与孩子不同？）

Answer 1

if(pid==0){*ptr=44;} // Child modifies data, which is ignored by parent

Question1）谁能告诉我，价值观有何不同？虽然父项和子项的指针地址相同吗？

这是整个想法。它们可能具有相同的地址，但这些地址为virtual。每个进程都有自己的地址空间。 fork()所做的是创建一个新进程，并使其虚拟内存布局看起来像父进程。

有关其工作原理的一些说明，请参阅Wikipedia article on page tables及类似主题。

- （接下来是长篇） -

fork()通常会发生的情况是设置父页面和子页面的页面表，以便将页面标记为只读。当针对某个位置发生写入指令时，内核会获得page fault，CPU会在内存访问不良时生成该copy-on-write。内核将为陷阱进程分配新内存，通过操作其页表将其映射到正确的地址，将旧缓冲区复制到新分配的缓冲区并让写入继续。这称为{{3}}。这使得初始fork快速并且对于未在任一过程中写入的页面保持内存消耗。

前一段只是fork编程模型的优化。他们说早期的Unix没有这样做 - 它完整地记录了整个过程。我也听说Cygwin的fork()做了完整的副本。

但虚拟地址与内存的物理地址无关。 CPU将其用作页表的“键”，用于定义实际内存的位置。页表也可能表示页面无效，在这种情况下，内核有机会进行“修复”（执行写入时复制，从交换空间调用页面等）或者终止进程。合法无效指针访问的情况。

Answer 2

你误解了内存在类Unix系统中是如何工作的：父母和孩子的记忆是独立的。如果您希望他们进行通信，您可以设置explicitly shared memory或IPC。

Answer 3

即使您将内存视为具有单个地址的大缓冲区，也需要更多内容。

上面的观点对于物理内存来说已经足够了，但是现代处理器包括一个MMU芯片（Memory Management Unit），这个芯片将物理内存页面映射到虚拟内存。当给定系统上没有足够的物理内存用于运行程序时，虚拟内存还用于将（虚拟）内存地址映射到磁盘（交换）。

在用户空间（甚至是汇编程序中写入的程序）中运行C程序时，您访问的是虚拟内存，地址是虚拟内存的地址。为了使编译器和程序加载器保持简单，在现代操作系统上，每个进程都有自己独立的内存地址空间，并且地址空间彼此无关（如果每个进程都可以访问机器的整个内存空间）。当然，如果进程访问某些虚拟内存页面未映射到物理内存（或交换到磁盘），则会导致“分段错误”。

当使用fork创建进程时，父进程的内存空间在子进程中重复（即：两者的相同虚拟地址都是相同的数据）。在fork之后，当在其中一个进程中更改内存而不在另一个进程中时，它们将发生分歧。实际的机制稍微复杂一些，通常是写时复制，只要在内存页面上执行了对此页面的副本的修改，如果没有进行任何更改，则两个进程可以访问以在同一物理内存中读取。这解释了在更改子进程的父级中的值时所看到的内容：您看到在分叉之前放置了两个进程（在两个进程之间是通用的），或者如果在fork之后更改了它们，则会看到不同的值。

要使进程在彼此之间进行通信，您必须使用一些通信层（套接字，文件，管道，共享内存等）。并且不要相信使用共享内存与其他方法相比特别简单快，但事实并非如此。

顺便说一下，这是进程和线程之间的区别。每个进程都有自己的内存，而线程共享相同的内存空间。你认为对于进程（由fork创建）的真实情况对于线程来说基本上是正确的。

共享内存空间对于内核级编程基本上也是如此，但无论如何fork都不可用。

在fork（）系统调用中混淆

3 个答案: