使用fork和exec這體現(xiàn)了UNIX的精神，因為它提供了一種啟動新進程的非常簡單的方法。

這個fork調(diào)用基本復(fù)制當前進程，在差不多了千方百計。并不是所有的東西都被復(fù)制(例如，某些實現(xiàn)中的資源限制)，但是想法是創(chuàng)建盡可能接近的副本。

新進程(子進程)獲得不同的進程ID(PID)，并將舊進程(父進程)的PID作為父進程PID(PPID)。因為這兩個進程現(xiàn)在運行的代碼完全相同，它們可以根據(jù)fork-孩子得到0，父母得到孩子的PID。當然，假設(shè)fork調(diào)用有效-如果沒有，則不會創(chuàng)建任何子級，并且父程序?qū)@得一個錯誤代碼。

這個execCall是一種以新程序替換整個當前進程的方法。它將程序加載到當前進程空間，并從入口點運行它。

所以,fork和exec經(jīng)常按順序使用，以使一個新程序作為當前進程的子進程運行。當您嘗試運行這樣的程序時，shell通常會這樣做。find-殼叉，然后子裝載find將程序輸入內(nèi)存，設(shè)置所有命令行參數(shù)、標準I/O等。

但它們不需要一起使用。對于一個程序來說，完全可以接受fork本身沒有exec例如，如果程序同時包含父代碼和子代碼(您需要小心操作，每個實現(xiàn)可能都有限制)。這在守護進程中被大量使用(而且現(xiàn)在仍然如此)，這些守護進程只需在TCP端口上偵聽和fork當父程序返回到偵聽過程中處理特定請求的自身副本。

類似地，那些知道它們已經(jīng)完成并且只想運行另一個程序的程序不需要fork, exec然后wait為了孩子。他們可以直接將子程序加載到他們的進程空間中。

一些UNIX實現(xiàn)有一個優(yōu)化的fork它使用的是他們所謂的抄寫。這是一個延遲復(fù)制進程空間的技巧。fork直到程序試圖在那個空間改變一些東西。這對于那些僅使用fork而不是exec因為他們不需要復(fù)制整個進程空間。

如果exec 是調(diào)用如下fork(這是通常發(fā)生的情況)，這會導(dǎo)致對進程空間的寫入，然后對子進程進行復(fù)制。

請注意，有一個完整的家庭exec電話(execl, execle, execve等等)但是exec在上下文中，意思是它們中的任何一個。

下圖說明了典型的fork/exec操作時，bashshell用于列出具有ls指揮：

+--------+

| pid=7  |

| ppid=4 |

| bash   |

+--------+

    |

    | calls fork

    V

+--------+             +--------+

| pid=7  |    forks    | pid=22 |

| ppid=4 | ----------> | ppid=7 |

| bash   |             | bash   |

+--------+             +--------+

    |                      |

    | waits for pid 22     | calls exec to run ls

    |                      V

    |                  +--------+

    |                  | pid=22 |

    |                  | ppid=7 |

    |                  | ls     |

    V                  +--------+

+--------+                 |

| pid=7  |                 | exits

| ppid=4 | <---------------+

| bash   |

+--------+

    |

    | continues

我認為一些概念馬克·羅奇金德的“高級Unix編程”的不同角色。fork()/exec()，尤其是對于那些習(xí)慣Windows的人來說CreateProcess()模型：

A 程序是保存在磁盤上常規(guī)文件中的指令和數(shù)據(jù)的集合。(來自1.1.2程序、進程和線程)

.

為了運行程序，首先要求內(nèi)核創(chuàng)建一個新的加工過程，這是一個程序執(zhí)行的環(huán)境。(也來自1.1.2程序、進程和線程)

.

如果不完全理解進程和程序之間的區(qū)別，就不可能理解EXEC或FRACK系統(tǒng)調(diào)用。如果這些術(shù)語對您來說是新的，您可能想要返回并檢查第1.1.2節(jié)。如果您現(xiàn)在準備繼續(xù)，我們將在一句話中總結(jié)其區(qū)別：流程是一個由指令、用戶數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)段以及在運行時獲得的許多其他資源組成的執(zhí)行環(huán)境，而程序是包含用于初始化進程的指令和用戶數(shù)據(jù)段的指令和數(shù)據(jù)的文件。(來自5.3exec系統(tǒng)呼叫)

一旦您理解了程序和進程之間的區(qū)別，fork()和exec()職能可概括為：

• fork()

  創(chuàng)建當前進程的副本。

• exec()

  將當前進程中的程序替換為另一個程序。

(這本質(zhì)上是簡化的“用于假人”版本的帕克斯·輝洛的答案要詳細得多)