Вилка - те же адреса памяти?

Question

Это о C в Linux.

У меня есть fork() в main(), где я создаю 2 дочерних процесса.Затем в обоих дочерних процессах запускается функция abc(), где есть локальная переменная x.Я пишу некоторую ценность в этом.Затем я печатаю адрес этой переменной с помощью printf("%p",&x).

Оба процесса выводят один и тот же адрес.Я думал, что каждый ребенок получает (независимую) копию памяти родителей.Мне нужно, чтобы у каждого процесса была своя собственная переменная x.Как я могу это сделать или я делаю что-то не так?

Answer 1

Необходимо понимать, что существует разрыв соединения между физической памятью и виртуальным адресным пространством процесса.

Каждый отдельный процесс получает свое собственное 4G виртуальное адресное пространство, и это работаоперационных систем и менеджеров аппаратной памяти для сопоставления ваших виртуальных адресов с физическими.

Итак, хотя может показаться , что два процесса имеют один и тот же адрес для переменной, это всего лишь виртуальный адрес.

Диспетчер памяти отобразит его на совершенно другой физический адрес ^a .

Это отображение такжечто позволяет запускать десять процессов, каждый из которых занимает 1 ГБ, хотя на вашей машине только 4 ГБ физической памяти.Операционная система может выгружать биты вашей памяти на диск и возвращать их обратно, когда вы пытаетесь их использовать.

---

^a : В основном, это правда.Он может отображаться на один и тот же физический адрес, если вы делитесь информацией между процессами.Например, общая память, код и данные ядра, динамические библиотеки и т. Д.

Answer 2

Если вы перестанете думать на минуту, fork не сможет дать переменным отдельные адреса в родительском и дочернем процессах. Вы могли уже хранить адреса где-нибудь в памяти, или хэшировать их, или сохранять их в файл, или что-нибудь еще, и тогда все в дочернем объекте, которое зависело от того, что эти адреса действительны, ужасно сломалось бы. Фактически fork действительно и должны создать дочерний процесс, в котором виртуальное адресное пространство идентично виртуальному адресному пространству родительского.

Answer 3

Из-за системы виртуальной памяти каждый дочерний процесс имеет свою собственную переменную с одинаковым (виртуальным) адресом.

Одни и те же виртуальные адреса не будут указывать на одно и то же физическое местоположение.

Answer 4

Чтобы понять, как это может произойти, вам нужно понять модель процесса / потока в Linux.Linux следует модели fork-and-exec, унаследованной от UNIX.Процесс, порожденный системным вызовом fork () в этой модели, представляет собой нечто среднее между потоком и процессом Windows.

Когда поток создается (не имеет значения в Linux или в Windows), новый поток разделяет егоадресное пространство с родителем.Оба могут находить одинаковые объекты, обращаясь к одним и тем же адресам.Но эти темы используют разные стеки.В результате локальные переменные обоих потоков гарантированно не будут иметь одинаковые адреса.

Когда процесс создается в среде Windows, ОС с нуля создает совершенно новое адресное пространство и заполняет его памятью и необходимыми данными.,Теоретически локальная переменная обоих процессов может иметь одинаковые адреса, но на практике вероятность этого будет очень низкой.И даже в случае, когда обе переменные будут использовать один и тот же адрес, эти две переменные все равно будут разными объектами.

Процессы UNIX имеют сходство с потоками и с процессами Windows.Как и во втором случае, ОС создаст НОВОЕ адресное пространство для дочернего процесса, но в отличие от Windows, Linux создает его путем ленивого копирования адресного пространства родительского процесса с использованием подхода Copy-On-Write (COW).COW означает, что оба процесса будут совместно использовать одну и ту же память, но до того момента, пока один из них не изменит ее.В момент попытки записи в память операционная система снова будет задействована, чтобы скопировать часть памяти, которая будет изменена, и назначить одну копию родительской, а другую - дочерней.Начиная с этого момента каждый процесс будет работать со своей независимой копией объектов в измененном фрагменте памяти, но они будут иметь те же адреса.То же самое верно для стека и локальных переменных, хранящихся в нем.

В вашем случае у вас есть два дочерних элемента с двумя копиями одного стека, в которых локальные переменные хранятся по одним и тем же адресам, но в разных адресных пространствах.Затем вы запустили один и тот же код для обоих потомков.Другими словами, у вас одинаковое начальное состояние макета стека и выполняется тот же код, который изменяет этот макет таким же образом.В результате у вас будут одинаковые локальные переменные, расположенные по одинаковым адресам.

Answer 5

, так как вы печатаете адрес переменной стека (локальная переменная).его адрес будет таким же (не важно, обновляете ли вы его значение или нет).поскольку оба процесса совместно используют общий виртуальный стек.

, но если вы пытаетесь распечатать адрес глобальной переменной внутри общей функции (вызываемой из родительского и дочернего процесса), то ее адрес будет одинаковым до точкине обновляйте это значение.если процесс обновляет значение глобальной переменной, то этот процесс будет иметь его уникальную копию (через механизм копирования при записи).