linux子进程继承了父进程的什么

linux子进程继承了父进程的什么详细介绍

在 Linux 中，子进程通过 fork() 或 vfork() 系统调用创建，会继承父进程的许多资源和属性，但也有部分内容是重新创建或不继承的。以下是子进程继承父进程的主要内容：

一、继承的资源和属性

1. 文件描述符（File Descriptors）
   • 父进程中已打开的文件描述符会被子进程复制（通过写时复制机制），默认情况下子进程可读写这些文件（除非设置了 O_CLOEXEC 标志）。
   • 子进程与父进程共享文件偏移量（如 lseek 的位置）和文件状态标志（如 O_APPEND）。

2. 内存地址空间（部分继承）
   • 子进程复制父进程的虚拟地址空间（代码、数据、堆、栈等），但采用 写时复制（Copy-on-Write, COW） 技术：
     • 修改前，父子进程共享物理内存；
     • 任一进程修改内存时，系统才为修改部分分配独立的物理内存。

3. 进程属性
   • 用户 ID（UID）、组 ID（GID）：子进程继承父进程的有效 UID/GID 和真实 UID/GID（特权进程除外）。
   • 环境变量（Environment Variables）：子进程获得父进程环境变量的副本（可通过 environ 变量访问）。
   • 信号处理方式：子进程继承父进程的信号处理配置（如默认处理、自定义信号处理函数），但异步信号的传递状态不会继承。
   • 文件模式创建掩码（umask）：子进程默认使用父进程的 umask。
   • 当前工作目录（Current Working Directory） 和 根目录（Root Directory）：通过 chdir() 或 chroot() 修改的目录会被子进程继承。
   • 终端关联（Controlling Terminal）：若父进程关联终端，子进程也会关联同一终端。

4. 其他资源
   • 定时器（Timers）：如 setitimer() 创建的定时器会被子进程复制。
   • 信号量、消息队列等 IPC 资源的访问权限：子进程继承父进程对 IPC 资源的访问权限（取决于 IPC 对象的权限设置）。
   • 进程上下文的部分状态：如浮点运算状态、内存保护属性（通过 mprotect() 设置）等。

二、不继承或重新创建的内容

1. 进程 ID（PID）：子进程有独立的 PID，父进程的 PID 为子进程的 PPID（父进程 ID）。
2. 父进程 ID（PPID）：子进程的 PPID 指向父进程（若父进程退出，子进程会被 init 进程收养，PPID 变为 1）。
3. 未处理的信号：子进程不会继承父进程未处理的信号队列。
4. 锁（Locks）：如文件锁（flock()）或互斥锁（pthread_mutex）不会自动继承，需重新获取。
5. 统计信息：如 CPU 时间、进程运行时间等，子进程从 0 开始统计。
6. 某些内核资源：如 setrlimit() 设置的资源限制，子进程默认继承父进程的限制，但可通过 setrlimit() 单独修改。

三、关键机制：写时复制（COW）

• 内存优化：fork 后，父子进程的内存空间在物理上共享，仅当任一进程修改数据时才复制对应页面，避免了直接复制大量数据的开销。
• 适用场景：适用于 fork 后立即调用 exec() 执行新程序的场景（此时子进程无需修改父进程的内存，COW 几乎不产生额外开销）。

总结

子进程继承了父进程的大部分 静态配置（如 UID、环境变量、文件描述符）和 共享资源（通过 COW 机制），但拥有独立的 动态状态（如 PID、统计信息）。理解这些特性对编写多进程程序（如服务器 fork 子进程处理请求）至关重要。