作者：狂奔的乌龟
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/xy010902100449/article/details/44851453
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
void main()
{
char str[6]="hello";
pid_t pid=fork();
if(pid==0)
{
str[0]='b';
printf("子进程中str=%s\n",str);
printf("子进程中str指向的首地址:%x\n",(unsigned int)str);
}
else
{
sleep(1);
printf("父进程中str=%s\n",str);
printf("父进程中str指向的首地址:%x\n",(unsigned int)str);
}
}
子进程中str=bello
子进程中str指向的首地址:bfdbfc06
父进程中str=hello
父进程中str指向的首地址:bfdbfc06
这里就涉及到物理地址和逻辑地址（或称虚拟地址）的概念。
从逻辑地址到物理地址的映射称为地址重定向。分为：
-
静态重定向
–在程序装入主存时已经完成了逻辑地址到物理地址和变换，在程序执行期间不会再发生改变。 -
动态重定向
–程序执行期间完成，其实现依赖于硬件地址变换机构，如基址寄存器。
逻辑地址：CPU所生成的地址
。CPU产生的逻辑地址被分为 :
- p （页号） 它包含每个页在物理内存中的基址，用来作为页表的索引；
- d （页偏移），同基址相结合，用来确定送入内存设备的物理内存地址。
物理地址：内存单元所看到的地址。
用户程序看不见真正的物理地址。用户只生成逻辑地址，且认为进程的地址空间为0到max。物理地址范围从R+0到R+max
，R为基地址,地址映射－将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成内存中的物理地址的过程。由内存管理单元（MMU）来完成。
fork（）会产生一个和父进程完全相同的子进程，但子进程在此后多会exec系统调用，出于效率考虑，linux中引入了“
写时复制“
技术，也就是
只有进程空间的各段的内容要发生变化时，才会将父进程的内容复制一份给子进程
。
在fork之后exec之前两个进程用的是相同的物理空间（内存区），子进程的代码段、数据段、堆栈都是指向父进程的物理空间
，也就是说，
两者的虚拟空间不同，但其对应的物理空间是同一个
。
当父子进程中有更改相应段的行为发生时，再为子进程相应的段分配物理空间，如果不是因为exec，内核会给子进程的数据段、堆栈段分配相应的物理空间（至此两者有各自的进程空间，互不影响），而代码段继续共享父进程的物理空间（两者的代码完全相同）。而如果是因为exec，由于两者执行的代码不同，子进程的代码段也会分配单独的物理空间。
fork时子进程获得父进程数据空间、堆和栈的复制，所以变量的地址（当然是虚拟地址）也是一样的。
每个进程都有自己的虚拟地址空间，不同进程的相同的虚拟地址显然可以对应不同的物理地址。因此地址相同（虚拟地址）而值不同没什么奇怪。
“写时复制”的具体过程是这样的：
fork子进程完全复制父进程的栈空间，也复制了页表，但没有复制物理页面，所以这时虚拟地址相同，物理地址也相同，但是会把父子共享的页面标记为“只读”（类似mmap的private的方式）
如果父子进程一直对这个页面是同一个页面，直到其中任何一个进程要对共享的页面“写操作”，这时内核会复制一个物理页面给这个进程使用，同时修改页表。而把原来的只读页面标记为“可写”，留给另外一个进程使用。
这就是所谓的“写时复制”。
正因为fork采用了这种写时复制的机制，所以fork出来子进程之后，父子进程哪个先调度呢？
- 内核一般会先调度子进程，因为很多情况下子进程是要马上执行exec，会清空栈、堆。这些和父进程共享的空间，加载新的代码段。这就避免了“写时复制”拷贝共享页面的机会。
- 如果父进程先调度很可能写共享页面，会产生“写时复制”的无用功。所以，一般是子进程先调度。
假定父进程malloc的指针指向0x12345678, fork 后，子进程中的指针也是指向0x12345678，但是这两个地址都是虚拟内存地址 （virtual memory)，经过内存地址转换后所对应的 物理地址是不一样的。所以两个进城中的这两个地址相互之间没有任何关系。
（注：但实际上，linux为了提高 fork 的效率，采用了 copy-on-write 技术，fork后，这两个虚拟地址实际上指向相同的物理地址（内存页），只有任何一个进程试图修改这个虚拟地址里的内容前，两个虚拟地址才会指向不同的物理地址（新的物理地址的内容从原物理地址中复制得到））
2、exec家族
exec家族一共有六个函数，分别是：
(1)int execl(const char *path, const char *arg, ......);
(2)int execle(const char *path, const char *arg, ...... , char * const envp[]);
(3)int execv(const char *path, char *const argv[]);
(4)int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);
(5)int execvp(const char *file, char * const argv[]);
(6)int execlp(const char *file, const char *arg, ......);</span>
其中只有execve是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。
exec函数族的作用是
根据指定的文件名找到可执行文件，并用它来取代调用进程的内容
，换句话说，就是调用进程内部执行一个可执行文件。这里的可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。
与一般情况不同，
exec函数族的函数执行成功后不会返回，因为调用进程的实体，包括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容取代，只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样
，颇有些神似”三十六计”中的”金蝉脱壳”。看上去还是旧的躯壳，却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了，它们才会返回一个-1，从原程序的调用点接着往下执行。