fork 函數
fork函數用于建立子程序，先看其聲明方式：
pid_t fork(void); 該函數如果執行成功，則會傳回兩次，對于父程序，傳回其子程序的ID，對于子程序，傳回0。 程序建立成功後，子程序會拷貝父程序的位址空間，包括資料空間，堆和棧。但這在許多情況下會不必要的耗費很多資源，是以現在的實作一般都采用了一種叫做“copy-on-write (COW)”的技術。在這種技術下，父程序和子程序會共享這片空間，核心會保護這片空間為隻讀模式，隻有當有程序要修改時，才進行部分拷貝工作。 對于Posix标準的線程，fork函數建立的程序隻包含目前的調用線程。在前面的學習筆記中，我們知道，每個程序都會有自己的程序表，在fork以後，程序表會被複制，進而父子程序共享打開的檔案。
除了打開的檔案，以下程序屬性也将被子程序繼承：
• Real user ID, real groupID, effective user ID, effective group ID
• Supplementary group IDs
• Process group ID
• Session ID
• Controlling terminal
• The set-user-ID andset-group-ID flags
• Current workingdirectory
• Root directory
• File mode creation mask
• Signal mask anddispositions
• The close-on-exec flagfor any open file descriptors
• Environment
• Attached shared memorysegments
• Memory mappings
• Resource limits
exec系列函數
在前面的學習筆記中，我們已經讨論過exec系列函數了，今天，我們将看到更多關于它的細節問題。我們知道，exec系列函數将使用一個新的程序鏡像替換掉原先的程序鏡像，而這部分包含代碼段，資料段，堆以及棧。為了更好的說明exec函數之間的關系，我們還是回顧一下這六個聲明：
int execl(const char *pathname, const char *arg0, ... /* (char *)0 */ );
int execv(const char *pathname, char *const argv []);
int execle(const char *pathname, const char *arg0, .../* (char *)0, char *const envp[] */ );
int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const envp []);
int execlp(const char *filename, const char *arg0,... /* (char *)0 */ );
int execvp(const char *filename, char *const argv []);
實際上，這六個函數隻有一個execve屬于系統調用，其它都屬于庫函數的定義，它們之間的關系可見下圖：
對于這六個函數的命名方式，其規律其實很容易看出來，exec是共有部分，而l帶表可變參，與之相對的則是v，代表數組。如果有p，則說明使用了PATH環境變量，其參數則是filename，最後的e則代表替換的程序（實際上并沒有建立程序）将使用envp所指定的環境表。 需要着重解釋的是關于filename與pathname的差別，如果是pathname，則它所代表的是可執行檔案的路徑，而filename則分兩種情況，如果包含'/'字首，則其意義與pathname相同，否則，則隻代表檔案名，尋找該可執行檔案時需要使用PATH環境變量中的值作為查找字首。 每一個打開的檔案描述符都有一個close-on-exec辨別，它預設是沒有被設定的，如果該位被設定，則在使用exec系列函數後，該檔案描述符将被關閉。
許多情況下，我們建立程序的目的隻是為了調用exec系列的函數去加載新的程式，而在這種情況下使用fork就太浪費了，因為我們并不需要使用到父程序的位址空間及相關資源，替代的，我們可以使用vfork函數。該函數和fork的功能基本相同，差別在于，子程序并不會複制父程序的位址空間，在子程序調用_exit系列函數或是exec系列函數之前，子程序将在父程序的位址空間中運作，而在此期間父程序将被阻塞（請注意，一旦子程序調用了_exit系列函數或是exec系列函數之後，父程序将可以繼續執行）。 關于vfork函數，還有一點需要特别注意的是，永遠不要再子程序裡進行main函數的傳回或是調用exit函數，因為子程序和父程序共用位址空間，而exit函數會導緻流的關閉以及調用“出口函數”，這将影響到父程序的狀态。至于main函數的傳回，其效果和調用exit函數是一樣的。 盡管vfork函數并不複制位址空間，但程序表之類的東西它仍然是會複制的，也就是說，雖然調用_exit函數會關閉檔案描述符，但這并不影響到父程序。如果父程序先于子程序結束，那麼子程序将被init程序收養。
程序中的User ID 和 Group ID
在之前的學習筆記中，我已經介紹過關于程序ID的部分知識已經檔案權限中set user id 位和set group id 位的作用。今天将更深入的介紹裡面的一些知識，先來看兩個函數聲明：
int setuid(uid_t uid);
int setgid(gid_t gid);
這兩個函數是用來設定程序ID以及組ID的，我們着重介紹setuid函數，後者與其類似，它的執行規則如下： 1. 如果程序擁有超級使用者的權限，則setuid函數将real user ID, effective user ID, 以及 saved set-user-ID都設定為指定ID。
2. 如果程序沒有超級使用者的權限，則除非指定ID與real user ID 或則是 saved set-user-ID相同，否則執行不會成功，當執行成功時， effective user ID被設定為指定ID的值。
當我們執行exec系列函數後，如果set user id位已被設定，則程序的 effective user ID将被設定為執行檔案的屬主ID，而無論該位是否被設定，saved set-user-ID都将被設定為effective user ID的值（這一點非常重要）。
我們來看一下saved set-user-ID的作用，拿man指令來舉例，因為它将使用到許多普通使用者無法使用的檔案，是以它的set user id 是被設定了的，也就是說在執行它的時候，effective user ID将被設定為man使用者。然後，由于，我們可以在man運作的過程中通過指令執行其他程序（例如shell），這樣是非常危險的，因為它很可能把man的權限傳遞給危險的程序。為了防止這種情況的發生，man在執行完它的初始化後，在等待使用者指令之前，它将調用setuid函數将effective user ID設定回real id(saved set-user-ID不變，依然是man)，而在需要再次通路man所需要的檔案時，我們再通過setuid提高權限，将effective user ID設定回man(因為saved set-user-ID是man，是以操作合法)，是以，我們可以看到man在這裡就起着一個記錄儲存的作用，可以友善安全的進行權限的提高和降低。