在linux系统中，fork()，vfork()和clone函数都可以创建一个进程，但是它们的区别是什么呢？？？本文就这三者做一个较深入的分析！！！
1.fork()
fork()函数的作用是创建一个新进程，由fork创建的进程称为子进程，fork函数调用一次返回两次，子进程返回值为0，父进程返回子进程的进程ID。我们知道，一个进程的地
址空间主要由代码段，数据段，堆和栈构成，那么p2就要复制相关的段到物理内存。原始的unix系统的实现的是一种傻
瓜式的进程创建，这些复制包括：
(1) 为子进程的页表分配页面，确定页表的位置；
(2)为子进程的页分配页面，确定子进程页面的位置；
(3)初始化子进程的页表；
(4)把父进程的页复制到子进程对应的页中
从图中我们可以看出除了正文段外，子进程的所有其它段都分配了物理空间，并将父进程的相关内容拷贝过来。父进程的task_struct结构中的打开文件描述符，进程组ID，
回话ID都进行复制。
下面通过简单的代码检测一下fork()函数：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int num = 1;
int child;
if(!(child =fork())) {
cout<<&num<<endl;
printf("son process, num: %d, address:%p, pid is: %d\n", num,&num, getpid());
num++;
cout<<"num:"<<num<<endl;
cout<<"address: "<<&num<<endl;
sleep(60);
exit(0);
} else {
sleep(1);
printf("father process, num: %d, address:%p, pid is: %d\n", num,&num, getpid());
sleep(59);
exit(0);
}
}
进程的虚拟空间：
子进程的虚拟地址空间：
父进程的虚拟地址空间：
可以看到子进程和父进程的地址空间是一样的。
但是这种方法的效果非常不好，如果在fork子进程之后，立即调用了exec函数簇，那么原先拷贝的父进程的数据段，栈，堆的相关副本都将变为徒劳。后来人们想到了一种
替代的方式，那就是写时复制(Copy-On-write，COW技术)，这种技术允许父进程和子进程共享上面的区域，而且内核将这些段的访问权限变成只读。如果是父进程或是子进程中
的任何一个试图修改这些区域，则内核只为修改区域的那块内存制作一个副本，通常是虚拟存储系统的某一个"页".下面是这种技术在没有写操作的时候的的详细图解，如果子进
程或父进程的任何一个有写操作的话，那么被写的那一页才需要复制到物理空间；
从图中可以看到，COW技术在进程调用fork()的时候，并没给子进程的相关段分配内存空间。这种做法在fork()之后调用exec函数簇的过程中效率有很大的提高。这种情况下，内
核只需要为子进程创建一个task_struct，也就是说如果子进程调用exec函数簇执行了另一个可执行文件，那么内核可能只是新建一个task_struct结构体，将父进程的内容拷贝过
，这样就大大节约了盲目拷贝的消耗。
2.vfork()
vfork()函数也用于创建一个新进程，而该新进程的目的是exec一个新程序，下面我们开看看简单的测试：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int num = 1;
int child;
if(!(child =vfork())) {
cout<<&num<<endl;
printf("son process, num: %d, address:%p, pid is: %d\n", num,&num, getpid());
num++;
cout<<"num:"<<num<<endl;
cout<<"address: "<<&num<<endl;
sleep(2);
exit(0);
} else {
sleep(1);
printf("father process, num: %d, address:%p, pid is: %d\n", num,&num, getpid());
sleep(2);
exit(0);
}
}测试结果：
从测试结果中我们可以看到，在子进程修改了nuｍ变量的值后，父进程的num的值也发生改变，说明对于子进程和父进程来说，它们操作的是同一个地方的num值，下面就是vfork的示意图：
可以看出子进程直接共享了父进程的虚拟进程空间。
３．clone()
clone()函数是linux系统中，用来创建轻量级进程。
函数原形：
int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg);
下面是flags可以取的值
标志 含义
CLONE_PARENT 创建的子进程的父进程是调用者的父进程，新进程与创建它的进程成了“兄弟”而不是“父子”
CLONE_FS 子进程与父进程共享相同的文件系统，包括root、当前目录、umask
CLONE_FILES 子进程与父进程共享相同的文件描述符（file descriptor）表
CLONE_NEWNS 在新的namespace启动子进程，namespace描述了进程的文件hierarchy
CLONE_SIGHAND 子进程与父进程共享相同的信号处理（signal handler）表
CLONE_PTRACE 若父进程被trace，子进程也被trace
CLONE_VFORK 父进程被挂起，直至子进程释放虚拟内存资源
CLONE_VM 子进程与父进程运行于相同的内存空间
CLONE_PID 子进程在创建时PID与父进程一致
CLONE_THREAD Linux 2.4中增加以支持POSIX线程标准，子进程与父进程共享相同的线程群
下面的例子是创建一个线程（子进程共享了父进程虚存空间，没有自己独立的虚存空间不能称其为进程）。父进程被挂起当子线程释放虚
存资源后再继续执行。#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define FIBER_STACK 8192
int a;
void * stack;
int func(void *){
cout<<&a<<endl;
printf("This is son, the pid is:%d, the a is: %d\n", getpid(), ++a);
free(stack);
exit(1);
}
int main(){
void * stack;
a = 1;
stack = malloc(FIBER_STACK);
if(!stack) {
printf("The stack failed\n");
exit(0);
}
cout<<&a<<endl;
printf("creating son thread!!!\n");
clone(func, (char *)stack + FIBER_STACK,CLONE_VFORK|CLONE_VM, 0);
printf("This is father, my pid is: %d, the a is: %d\n", getpid(), a);
exit(1);
}测试代码２(做如下修改)：
clone(func, (char *)stack + FIBER_STACK,CLONE_VFORK, 0);很明显，在测试2中将CLONE_VM删掉之后，子进程和父进程就不会公用页表，子进程创建新的页表。从某种意义上来说，clone其实是fork和vfrok的更高层次版本,，它们的关
系如下(《深入理解linux内核》中描述)：
传统的fork()系统调用在Linux中是用clone()实现的，其中clone()的flags参数指定为sigchld信号以及所有清0的clone标志，而它的child_stack参数是父进程当前的堆栈
指针，因此，父进程和子进程暂时共享一个用户态堆栈。而vfork函数系统调用也是用clone实现的，其中clone()的参数flags指定为sigchld和CLONE_VFORK和CLONE_VM标
志，clone()的参数child_stack等于父进程当前的栈指针！！！
。只是有一点不明白，把int a和void * stack挪到main函数里面之后，就会出现编译错误，显示未定义a和stack，这点有些不懂，望高人指点！！！！
