original/man2/vfork.2

   1 .\" Copyright (c) 1999 Andries Brouwer (aeb@cwi.nl), 1 Nov 1999
   2 .\"
   3 .\" %%%LICENSE_START(VERBATIM)
   4 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
   5 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
   6 .\" preserved on all copies.
   7 .\"
   8 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
   9 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
  10 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  11 .\" permission notice identical to this one.
  12 .\"
  13 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
  14 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.  The author(s) assume no
  15 .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from
  16 .\" the use of the information contained herein.  The author(s) may not
  17 .\" have taken the same level of care in the production of this manual,
  18 .\" which is licensed free of charge, as they might when working
  19 .\" professionally.
  20 .\"
  21 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
  22 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
  23 .\" %%%LICENSE_END
  24 .\"
  25 .\" 1999-11-10: Merged text taken from the page contributed by
  26 .\" Reed H. Petty (rhp@draper.net)
  27 .\"
  28 .TH VFORK 2 2012-08-05 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
  29 .SH NAME
  30 vfork \- create a child process and block parent
  31 .SH SYNOPSIS
  32 .B #include <sys/types.h>
  33 .br
  34 .B #include <unistd.h>
  35 .sp
  36 .B pid_t vfork(void);
  37 .sp
  38 .in -4n
  39 Feature Test Macro Requirements for glibc (see
  40 .BR feature_test_macros (7)):
  41 .in
  42 .sp
  43 .BR vfork ():
  44 .ad l
  45 .RS 4
  46 .PD 0
  47 .TP 4
  48 Since glibc 2.12:
  49 .nf
  50 _BSD_SOURCE ||
  51     (_XOPEN_SOURCE\ >=\ 500 ||
  52         _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED) &&
  53     !(_POSIX_C_SOURCE\ >=\ 200809L || _XOPEN_SOURCE\ >=\ 700)
  54 .TP 4
  55 .fi
  56 Before glibc 2.12:
  57 _BSD_SOURCE || _XOPEN_SOURCE\ >=\ 500 ||
  58 _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
  59 .PD
  60 .RE
  61 .ad b
  62 .SH DESCRIPTION
  63 .SS Standard description
  64 (From POSIX.1)
  65 The
  66 .BR vfork ()
  67 function has the same effect as
  68 .BR fork (2),
  69 except that the behavior is undefined if the process created by
  70 .BR vfork ()
  71 either modifies any data other than a variable of type
  72 .I pid_t
  73 used to store the return value from
  74 .BR vfork (),
  75 or returns from the function in which
  76 .BR vfork ()
  77 was called, or calls any other function before successfully calling
  78 .BR _exit (2)
  79 or one of the
  80 .BR exec (3)
  81 family of functions.
  82 .SS Linux description
  83 .BR vfork (),
  84 just like
  85 .BR fork (2),
  86 creates a child process of the calling process.
  87 For details and return value and errors, see
  88 .BR fork (2).
  89 .PP
  90 .BR vfork ()
  91 is a special case of
  92 .BR clone (2).
  93 It is used to create new processes without copying the page tables of
  94 the parent process.
  95 It may be useful in performance-sensitive applications
  96 where a child is created which then immediately issues an
  97 .BR execve (2).
  98 .PP
  99 .BR vfork ()
 100 differs from
 101 .BR fork (2)
 102 in that the calling thread is suspended until the child terminates
 103 (either normally,
 104 by calling
 105 .BR _exit (2),
 106 or abnormally, after delivery of a fatal signal),
 107 or it makes a call to
 108 .BR execve (2).
 109 Until that point, the child shares all memory with its parent,
 110 including the stack.
 111 The child must not return from the current function or call
 112 .BR exit (3),
 113 but may call
 114 .BR _exit (2).
 115
 116 As with
 117 .BR fork (2),
 118 the child process created by
 119 .BR vfork ()
 120 inherits copies of various of the caller's process attributes
 121 (e.g., file descriptors, signal dispositions, and current working directory);
 122 the
 123 .BR vfork ()
 124 call differs only in the treatment of the virtual address space,
 125 as described above.
 126
 127 Signals sent to the parent
 128 arrive after the child releases the parent's memory
 129 (i.e., after the child terminates
 130 or calls
 131 .BR execve (2)).
 132 .SS Historic description
 133 Under Linux,
 134 .BR fork (2)
 135 is implemented using copy-on-write pages, so the only penalty incurred by
 136 .BR fork (2)
 137 is the time and memory required to duplicate the parent's page tables,
 138 and to create a unique task structure for the child.
 139 However, in the bad old days a
 140 .BR fork (2)
 141 would require making a complete copy of the caller's data space,
 142 often needlessly, since usually immediately afterward an
 143 .BR exec (3)
 144 is done.
 145 Thus, for greater efficiency, BSD introduced the
 146 .BR vfork ()
 147 system call, which did not fully copy the address space of
 148 the parent process, but borrowed the parent's memory and thread
 149 of control until a call to
 150 .BR execve (2)
 151 or an exit occurred.
 152 The parent process was suspended while the
 153 child was using its resources.
 154 The use of
 155 .BR vfork ()
 156 was tricky: for example, not modifying data
 157 in the parent process depended on knowing which variables were
 158 held in a register.
 159 .SH CONFORMING TO
 160 4.3BSD; POSIX.1-2001 (but marked OBSOLETE).
 161 POSIX.1-2008 removes the specification of
 162 .BR vfork ().
 163
 164 The requirements put on
 165 .BR vfork ()
 166 by the standards are weaker than those put on
 167 .BR fork (2),
 168 so an implementation where the two are synonymous is compliant.
 169 In particular, the programmer cannot rely on the parent
 170 remaining blocked until the child either terminates or calls
 171 .BR execve (2),
 172 and cannot rely on any specific behavior with respect to shared memory.
 173 .\" In AIXv3.1 vfork is equivalent to fork.
 174 .SH NOTES
 175 .PP
 176 Some consider the semantics of
 177 .BR vfork ()
 178 to be an architectural blemish, and the 4.2BSD man page stated:
 179 "This system call will be eliminated when proper system sharing mechanisms
 180 are implemented.
 181 Users should not depend on the memory sharing semantics of
 182 .BR vfork ()
 183 as it will, in that case, be made synonymous to
 184 .BR fork (2).\c
 185 "
 186 However, even though modern memory management hardware
 187 has decreased the performance difference between
 188 .BR fork (2)
 189 and
 190 .BR vfork (),
 191 there are various reasons why Linux and other systems have retained
 192 .BR vfork ():
 193 .IP * 3
 194 Some performance-critical applications require the small performance
 195 advantage conferred by
 196 .BR vfork ().
 197 .IP *
 198 .BR vfork ()
 199 can be implemented on systems that lack a memory-management unit (MMU), but
 200 .BR fork (2)
 201 can't be implemented on such systems.
 202 (POSIX.1-2008 removed
 203 .BR vfork ()
 204 from the standard; the POSIX rationale for the
 205 .BR posix_spawn (3)
 206 function notes that that function,
 207 which provides functionality equivalent to
 208 .BR fork (2)+ exec (3),
 209 is designed to be implementable on systems that lack an MMU.)
 210 .\" http://stackoverflow.com/questions/4259629/what-is-the-difference-between-fork-and-vfork
 211 .\" http://developers.sun.com/solaris/articles/subprocess/subprocess.html
 212 .\" http://mailman.uclinux.org/pipermail/uclinux-dev/2009-April/000684.html
 213 .SS Linux notes
 214 Fork handlers established using
 215 .BR pthread_atfork (3)
 216 are not called when a multithreaded program employing
 217 the NPTL threading library calls
 218 .BR vfork ().
 219 Fork handlers are called in this case in a program using the
 220 LinuxThreads threading library.
 221 (See
 222 .BR pthreads (7)
 223 for a description of Linux threading libraries.)
 224
 225 A call to
 226 .BR vfork ()
 227 is equivalent to calling
 228 .BR clone (2)
 229 with
 230 .I flags
 231 specified as:
 232
 233      CLONE_VM | CLONE_VFORK | SIGCHLD
 234 .SS History
 235 The
 236 .BR vfork ()
 237 system call appeared in 3.0BSD.
 238 .\" In the release notes for 4.2BSD Sam Leffler wrote: `vfork: Is still
 239 .\" present, but definitely on its way out'.
 240 In 4.4BSD it was made synonymous to
 241 .BR fork (2)
 242 but NetBSD introduced it again,
 243 cf.
 244 .UR http://www.netbsd.org\:/Documentation\:/kernel\:/vfork.html
 245 .UE .
 246 In Linux, it has been equivalent to
 247 .BR fork (2)
 248 until 2.2.0-pre6 or so.
 249 Since 2.2.0-pre9 (on i386, somewhat later on
 250 other architectures) it is an independent system call.
 251 Support was added in glibc 2.0.112.
 252 .SH BUGS
 253 .PP
 254 Details of the signal handling are obscure and differ between systems.
 255 The BSD man page states:
 256 "To avoid a possible deadlock situation, processes that are children
 257 in the middle of a
 258 .BR vfork ()
 259 are never sent
 260 .B SIGTTOU
 261 or
 262 .B SIGTTIN
 263 signals; rather, output or
 264 .IR ioctl s
 265 are allowed and input attempts result in an end-of-file indication."
 266 .\"
 267 .\" As far as I can tell, the following is not true in 2.6.19:
 268 .\" Currently (Linux 2.3.25),
 269 .\" .BR strace (1)
 270 .\" cannot follow
 271 .\" .BR vfork ()
 272 .\" and requires a kernel patch.
 273 .SH SEE ALSO
 274 .BR clone (2),
 275 .BR execve (2),
 276 .BR fork (2),
 277 .BR unshare (2),
 278 .BR wait (2)
 279 .SH COLOPHON
 280 This page is part of release 3.68 of the Linux
 281 .I man-pages
 282 project.
 283 A description of the project,
 284 information about reporting bugs,
 285 and the latest version of this page,
 286 can be found at
 287 \%http://www.kernel.org/doc/man\-pages/.