进程的系统调用和内存空间

Question

我引用“当进程使用叉()调用创建新进程时，只有共享内存段在父进程和新分叉子进程之间共享，堆栈和堆的副本是根据Silberschatz的”操作系统概念“解决方案为新创建的进程创建的。

但是当我尝试这个程序的时候

#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");
}

其结果是：

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

父和子打印堆中相同的地址。

有人能解释一下这里的矛盾吗。请清楚地说明父母和孩子在内存空间中共享的所有内容。

Answer 1

引用另一条线上自己的话。

• 当发出叉()系统调用时，创建与父进程对应的所有页面的副本，由操作系统为子进程加载到单独的内存位置。但在某些情况下不需要这样做。考虑当子级执行"exec“系统调用或在fork()之后很快退出时的情况。当只需要子进程为父进程执行命令时，就不需要复制父进程的页面，因为exec用要执行的命令替换了调用它的进程的地址空间。 在这种情况下，使用了一种名为“复制即写(COW)”的技术。使用此技术，当出现分叉时，父进程的页不会被复制到子进程。相反，这些页在子进程和父进程之间共享。每当进程(父进程或子进程)修改页面时，单独为执行修改的进程(父进程或子进程)创建该特定页面的单独副本。然后，此过程将在所有以后的引用中使用新复制的页面，而不是共享的页面。另一个进程(没有修改共享页面的进程)继续使用页面的原始副本(该副本现在不再共享)。这种技术被称为在写上复制，因为当某个进程写入页面时，页面就会被复制.

• 此外，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“操作系统:原则和实践”一书的一部分。 大多数现代处理器引入了一种级别的间接，称为虚拟地址。使用虚拟地址，每个进程的内存从“相同”位置开始，例如零。每个过程都认为自己拥有整个机器，尽管在现实中显然并非如此。

因此，这些虚拟地址是物理地址的转换，并不代表相同的物理内存空间，为了留下一个更实际的例子，我们可以做一个测试，如果我们多次编译和运行一个显示静态变量方向的程序，比如这个程序。

#包括 int (){ static = 0；printf("%p\n"，&a)；getchar()；返回0；}

如果我们直接处理物理内存，就不可能在两个不同的程序中获得相同的内存地址。

并通过多次运行该程序得到了如下结果：

​

​

Answer 2

是的，两个进程对这个变量都使用相同的地址，但是这些地址被不同的进程使用，因此不在同一个virtual address space中。

这意味着地址是相同的，但它们并不指向相同的物理内存。为了理解这一点，您应该阅读更多关于虚拟内存的内容。

Answer 3

地址是相同的，但地址空间不是。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不相同。