一、共享的内容

  1. 文件描述符与文件状态
    子进程会继承父进程已打开的文件描述符表，包括文件偏移量、打开模式（如读写权限）和文件状态标志（如O_APPEND）。例如，若父进程打开了一个文件并写入数据，子进程可通过相同的文件描述符继续操作，且两者的写入位置（偏移量）会相互影响。
    • 示例场景：父进程向文件写入“Parent”，子进程写入“Child”，最终文件内容会按操作顺序合并（如“ParentChild”或“ChildParent”），具体取决于调度顺序。

  2. 信号处理设置
    子进程继承父进程的信号处理函数（如SIG_IGN或自定义处理程序）和信号屏蔽集（sigprocmask的设置）。

  3. 用户身份与环境变量
    子进程继承父进程的用户ID、组ID、环境变量、当前工作目录等身份信息。

  4. 写时复制（Copy-On-Write）的内存初始状态
    在未发生写入操作前，父子进程的代码段（.text）、数据段（.data、.bss）、堆、栈等内存区域共享同一物理内存页。一旦某一方尝试修改数据，则会触发写时复制，生成独立的副本。

  5. 文件锁
    通过fcntl或flock设置的文件锁会被子进程继承，父子进程对同一文件的锁定操作会相互影响。

二、不共享的内容

  1. 进程独立属性
    子进程拥有独立的进程ID（PID）、父进程ID（PPID）、运行时间统计、未决信号队列等。

  2. 多线程环境中的线程资源
    若父进程包含多个线程，子进程仅复制执行fork()的线程，其他线程不会被继承。

  3. 独立的内存修改
    通过写时复制机制，父子进程对内存的修改会各自独立。例如，全局变量初始值相同，但修改后互不影响。

  4. 独立的文件描述符关闭操作
    子进程关闭某个文件描述符不会影响父进程的同名描述符，反之亦然。

三、关键机制：写时复制（COW）

内核通过写时复制技术优化性能：
• 原理：fork()后，父子进程的页表项指向相同的物理内存页，并将这些页标记为只读。当某一进程尝试写入时，触发页错误，内核复制该页并修改权限为可写。
• 优点：避免不必要的内存复制，提高资源利用率。

四、应用注意事项

  1. 文件操作同步：父子进程对同一文件描述符的并发写入需通过锁（如flock()）或原子操作避免竞争。
  2. 内存共享限制：若需主动共享内存，需使用mmap()或共享内存API（如shmget()）。
  3. 僵尸进程处理：父进程需通过wait()回收子进程资源，或注册SIGCHLD信号处理函数。