fork 和 exec 的使用体现了 UNIX 的精髓，它提供了一种非常简单的方式来启动新的任务。注意这里“任务”一词的使用，我刻意避免使用“进程”或“程序”这两个术语：

进程是“执行引擎”，是操作系统中能够运行程序的实体；

程序是用于执行相同任务的特定代码片段。

你可以在不同的进程中运行同一个程序（例如交互式 shell）。

fork()的功能

考虑到这一点，fork 调用基本上会复制当前进程，几乎在各个方面都完全相同。并非所有内容都会被复制（例如，某些实现中的资源限制），但其目的是创建尽可能接近的副本。

fork将创建新进程（也叫子进程），子进程会获得不同的进程 ID (PID)，并将创建它的进程（父进程）的 PID 作为其父进程 PID (PPID)。虽然两个进程运行的是同一个程序，但是它们可以通过 fork 的返回值来区分——子进程返回 0，而父进程返回子进程的 PID。当然，这一切都建立在 fork 调用成功的前提上——如果失败，则不会创建子进程，父进程会返回错误码。

exec()的功能

exec 调用本质上是用一个新程序替换进程中整个当前程序的方法。它会将新程序加载到当前进程空间，并从入口点运行。

因此，fork 和 exec 通常按顺序使用，以使新程序作为当前进程的子进程运行。每当你尝试运行类似 find 的程序时，Shell 通常会执行此操作——Shell 会 fork，然后子进程将 find 程序加载到内存中，设置所有命令行参数、标准 I/O 等等。

一些 UNIX 实现对 fork 进行了优化，使用了所谓的“写时复制”机制。这是一种技巧，可以延迟 fork 过程中对进程空间的复制，直到程序尝试更改该空间中的某些内容。这对于只使用 fork 而不使用 exec 的程序非常有用，因为它们不必复制整个进程空间。

exec 调用有很多种（execl、execle、execve 等等），但此处上下文中的 exec 指的是其中任何一个。

实例演示

下图演示了典型的 fork/exec 操作，其中使用 bash shell 的 ls 命令列出目录：

+--------+| pid=7  || ppid=4 || bash   |+--------+    |
    | calls fork
    V
+--------+             +--------+| pid=7  |    forks    | pid=22 || ppid=4 | ----------> | ppid=7 || bash   |             | bash   |+--------+             +--------+    |                      |
    | waits for pid 22     | calls exec to run ls    |   to finish          V
    |                  +--------+    |                  | pid=22 |
    |                  | ppid=7 |
    |                  | ls     |
    V                  +--------+
+--------+                 || pid=7  |                 | exits
| ppid=4 | <---------------+
| bash   |
+--------+
    |
    | continues
    V