original/man2/vfork.2

   1 .\" Copyright (c) 1999 Andries Brouwer (aeb@cwi.nl), 1 Nov 1999
   2 .\"
   3 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
   4 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
   5 .\" preserved on all copies.
   6 .\"
   7 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
   8 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
   9 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  10 .\" permission notice identical to this one.
  11 .\"
  12 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
  13 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.  The author(s) assume no
  14 .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from
  15 .\" the use of the information contained herein.  The author(s) may not
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  18 .\" professionally.
  19 .\"
  20 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
  21 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
  22 .\"
  23 .\" 1999-11-10: Merged text taken from the page contributed by
  24 .\" Reed H. Petty (rhp@draper.net)
  25 .\"
  26 .TH VFORK 2 2012-02-08 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
  27 .SH NAME
  28 vfork \- create a child process and block parent
  29 .SH SYNOPSIS
  30 .B #include <sys/types.h>
  31 .br
  32 .B #include <unistd.h>
  33 .sp
  34 .B pid_t vfork(void);
  35 .sp
  36 .in -4n
  37 Feature Test Macro Requirements for glibc (see
  38 .BR feature_test_macros (7)):
  39 .in
  40 .sp
  41 .BR vfork ():
  42 .ad l
  43 .RS 4
  44 .PD 0
  45 .TP 4
  46 Since glibc 2.12:
  47 .nf
  48 _BSD_SOURCE ||
  49     (_XOPEN_SOURCE\ >=\ 500 ||
  50         _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED) &&
  51     !(_POSIX_C_SOURCE\ >=\ 200809L || _XOPEN_SOURCE\ >=\ 700)
  52 .TP 4
  53 .fi
  54 Before glibc 2.12:
  55 _BSD_SOURCE || _XOPEN_SOURCE\ >=\ 500 ||
  56 _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
  57 .PD
  58 .RE
  59 .ad b
  60 .SH DESCRIPTION
  61 .SS "Standard Description"
  62 (From POSIX.1)
  63 The
  64 .BR vfork ()
  65 function has the same effect as
  66 .BR fork (2),
  67 except that the behavior is undefined if the process created by
  68 .BR vfork ()
  69 either modifies any data other than a variable of type
  70 .I pid_t
  71 used to store the return value from
  72 .BR vfork (),
  73 or returns from the function in which
  74 .BR vfork ()
  75 was called, or calls any other function before successfully calling
  76 .BR _exit (2)
  77 or one of the
  78 .BR exec (3)
  79 family of functions.
  80 .SS "Linux Description"
  81 .BR vfork (),
  82 just like
  83 .BR fork (2),
  84 creates a child process of the calling process.
  85 For details and return value and errors, see
  86 .BR fork (2).
  87 .PP
  88 .BR vfork ()
  89 is a special case of
  90 .BR clone (2).
  91 It is used to create new processes without copying the page tables of
  92 the parent process.
  93 It may be useful in performance-sensitive applications
  94 where a child is created which then immediately issues an
  95 .BR execve (2).
  96 .PP
  97 .BR vfork ()
  98 differs from
  99 .BR fork (2)
 100 in that the calling thread is suspended until the child terminates
 101 (either normally,
 102 by calling
 103 .BR _exit (2),
 104 or abnormally, after delivery of a fatal signal),
 105 or it makes a call to
 106 .BR execve (2).
 107 Until that point, the child shares all memory with its parent,
 108 including the stack.
 109 The child must not return from the current function or call
 110 .BR exit (3),
 111 but may call
 112 .BR _exit (2).
 113
 114 As with
 115 .BR fork (2),
 116 the child process created by
 117 .BR vfork ()
 118 inherits copies of various of the caller's process attributes
 119 (e.g., file descriptors, signal dispositions, and current working directory);
 120 the
 121 .BR vfork ()
 122 call differs only in the treatment of the virtual address space,
 123 as described above.
 124
 125 Signals sent to the parent
 126 arrive after the child releases the parent's memory
 127 (i.e., after the child terminates
 128 or calls
 129 .BR execve (2)).
 130 .SS "Historic Description"
 131 Under Linux,
 132 .BR fork (2)
 133 is implemented using copy-on-write pages, so the only penalty incurred by
 134 .BR fork (2)
 135 is the time and memory required to duplicate the parent's page tables,
 136 and to create a unique task structure for the child.
 137 However, in the bad old days a
 138 .BR fork (2)
 139 would require making a complete copy of the caller's data space,
 140 often needlessly, since usually immediately afterward an
 141 .BR exec (3)
 142 is done.
 143 Thus, for greater efficiency, BSD introduced the
 144 .BR vfork ()
 145 system call, which did not fully copy the address space of
 146 the parent process, but borrowed the parent's memory and thread
 147 of control until a call to
 148 .BR execve (2)
 149 or an exit occurred.
 150 The parent process was suspended while the
 151 child was using its resources.
 152 The use of
 153 .BR vfork ()
 154 was tricky: for example, not modifying data
 155 in the parent process depended on knowing which variables were
 156 held in a register.
 157 .SH "CONFORMING TO"
 158 4.3BSD; POSIX.1-2001 (but marked OBSOLETE).
 159 POSIX.1-2008 removes the specification of
 160 .BR vfork ().
 161
 162 The requirements put on
 163 .BR vfork ()
 164 by the standards are weaker than those put on
 165 .BR fork (2),
 166 so an implementation where the two are synonymous is compliant.
 167 In particular, the programmer cannot rely on the parent
 168 remaining blocked until the child either terminates or calls
 169 .BR execve (2),
 170 and cannot rely on any specific behavior with respect to shared memory.
 171 .\" In AIXv3.1 vfork is equivalent to fork.
 172 .SH NOTES
 173 .PP
 174 Some consider the semantics of
 175 .BR vfork ()
 176 to be an architectural blemish, and the 4.2BSD man page stated:
 177 "This system call will be eliminated when proper system sharing mechanisms
 178 are implemented.
 179 Users should not depend on the memory sharing semantics of
 180 .BR vfork ()
 181 as it will, in that case, be made synonymous to
 182 .BR fork (2).\c
 183 "
 184 However, even though modern memory management hardware
 185 has decreased the performance difference between
 186 .BR fork ()
 187 and
 188 .BR vfork (2),
 189 there are various reasons why Linux and other systems have retained
 190 .BR vfork ():
 191 .IP * 3
 192 Some performance-critical applications require the small performance
 193 advantage conferred by
 194 .BR vfork ().
 195 .IP *
 196 .BR vfork (2)
 197 can be implemented on systems that lack a memory-management unit (MMU), but
 198 .BR fork (2)
 199 can't be implemented on such systems.
 200 (POSIX.1-2008 removed
 201 .BR vfork ()
 202 from the standard; the POSIX rationale for the
 203 .BR posix_spawn (3)
 204 function notes that that function,
 205 which provides functionality equivalent to
 206 .BR fork (2)+ exec (3),
 207 is designed to be implementable on systems that lack an MMU.)
 208 .\" http://stackoverflow.com/questions/4259629/what-is-the-difference-between-fork-and-vfork
 209 .\" http://developers.sun.com/solaris/articles/subprocess/subprocess.html
 210 .\" http://mailman.uclinux.org/pipermail/uclinux-dev/2009-April/000684.html
 211 .SS Linux Notes
 212 Fork handlers established using
 213 .BR pthread_atfork (3)
 214 are not called when a multithreaded program employing
 215 the NPTL threading library calls
 216 .BR vfork ().
 217 Fork handlers are called in this case in a program using the
 218 LinuxThreads threading library.
 219 (See
 220 .BR pthreads (7)
 221 for a description of Linux threading libraries.)
 222
 223 A call to
 224 .BR vfork ()
 225 is equivalent to calling
 226 .BR clone (2)
 227 with
 228 .I flags
 229 specified as:
 230
 231      CLONE_VM | CLONE_VFORK | SIGCHLD
 232
 233 .SS History
 234 The
 235 .BR vfork ()
 236 system call appeared in 3.0BSD.
 237 .\" In the release notes for 4.2BSD Sam Leffler wrote: `vfork: Is still
 238 .\" present, but definitely on its way out'.
 239 In 4.4BSD it was made synonymous to
 240 .BR fork (2)
 241 but NetBSD introduced it again,
 242 cf. http://www.netbsd.org/Documentation/kernel/vfork.html .
 243 In Linux, it has been equivalent to
 244 .BR fork (2)
 245 until 2.2.0-pre6 or so.
 246 Since 2.2.0-pre9 (on i386, somewhat later on
 247 other architectures) it is an independent system call.
 248 Support was added in glibc 2.0.112.
 249 .SH BUGS
 250 .PP
 251 Details of the signal handling are obscure and differ between systems.
 252 The BSD man page states:
 253 "To avoid a possible deadlock situation, processes that are children
 254 in the middle of a
 255 .BR vfork ()
 256 are never sent
 257 .B SIGTTOU
 258 or
 259 .B SIGTTIN
 260 signals; rather, output or
 261 .IR ioctl s
 262 are allowed and input attempts result in an end-of-file indication."
 263 .\"
 264 .\" As far as I can tell, the following is not true in 2.6.19:
 265 .\" Currently (Linux 2.3.25),
 266 .\" .BR strace (1)
 267 .\" cannot follow
 268 .\" .BR vfork ()
 269 .\" and requires a kernel patch.
 270 .SH "SEE ALSO"
 271 .BR clone (2),
 272 .BR execve (2),
 273 .BR fork (2),
 274 .BR unshare (2),
 275 .BR wait (2)