Unix/Linux核心编程：fork函数详解及进程创建

"这篇教程主要关注Unix/Linux系统中的核心编程技术，特别是进程创建的`fork`函数。通过`fork`，一个进程可以创建一个子进程，两者之间存在数据空间、堆、栈的副本关系，但正文段是共享的。文件描述符也在复制过程中一并传递，可能导致父子进程共享文件表。此外，还提到了与终端交互相关的设备文件 `/dev/console` 和 `/dev/tty` 的概念和作用。" 在Unix/Linux操作系统中，`fork()` 函数是创建新进程的关键方法。当调用`fork()`时，操作系统会为父进程创建一个完全一样的副本，即子进程。这个过程包括了数据空间、堆和栈的复制，使得子进程拥有独立的内存地址空间。然而，正文段（程序代码）通常是共享的，这样可以提高效率，因为多个进程无需重复加载同一代码。 `fork()` 调用具有特殊的返回机制，它返回两次：一次在父进程中，返回新创建子进程的进程ID（PID），如果失败则返回-1；一次在子进程中，返回0，表示子进程的身份。由于这个特性，开发者可以通过返回值来区分当前进程是父进程还是子进程。 `fork()` 后，父子进程会继续执行，但具体哪个进程先执行是不确定的，这取决于操作系统调度器的策略。这种并发执行增加了程序的复杂性，需要特别注意同步和通信问题，以避免竞态条件和死锁。 在描述中提及的 `/dev/console` 是系统控制台的设备文件，用于输出错误信息和诊断信息。在现代系统中，它可以是活动的虚拟控制台或X窗口系统中的特定控制台窗口。 另一方面，`/dev/tty` 是与控制终端相关联的设备文件。如果一个进程有控制终端（如键盘和显示器），那么它可以访问 `/dev/tty` 来直接与用户交互，即使标准输出已被重定向。例如，在命令行界面中，`ls -R | more` 命令中，`more` 程序可以通过 `/dev/tty` 获取用户的输入，控制页面的滚动。 信号（Signals）是Unix/Linux中进程间通信的一种有限但实用的方式。它们可以由多种原因触发，如程序错误、用户中断请求、子进程结束、定时器到期等。信号可以用来通知进程执行特定的操作，如终止、暂停或恢复执行。例如，用户可以通过发送 `SIGINT`（Ctrl+C）或 `SIGSTOP`（Ctrl+Z）信号来中断或挂起程序。 本教程将深入讲解如何在Unix/Linux环境下使用`fork`创建和管理进程，并探讨与终端交互、信号处理等核心编程主题。这些知识对于开发高效、可靠的系统级应用程序至关重要。