fork 接 exec 模式（fork-then-exec）

你的 shell 怎麼執行像 ls 這樣的指令？它不會把自己變成 ls（那會毀掉 shell），而經典 Unix 上也沒有單一的「把這個別的程式當子行程跑」呼叫。它改用一支兩步舞：先 fork() 做出一個自己的子副本，再在那個子行程裡呼叫 exec() 把副本換成真正的程式。父行程（shell）毫髮無傷地存活下來並等待；子行程變成 ls、執行、然後結束。這個 fork 接 exec 模式，正是類 Unix 系統上幾乎每個程式啟動另一個程式的方式。

用淺白步驟走一遍：（1）shell 呼叫 fork()。現在有兩個 shell，父與子。（2）子行程檢查回傳值，看到 0，知道自己是子行程。它可以在這裡做一點只該影響新程式的設定——重導向它的標準輸入／輸出、切換目錄、調整環境。（3）子行程對目標程式呼叫 exec()，比方 execvp("ls", argv)；子行程的映像被換掉，它現在正以剛才安排好的設定跑 ls。（4）同時父行程從 fork() 看到一個正數回傳（子行程的 PID），呼叫 wait() 或 waitpid() 暫停，直到子行程結束、並收走它的結束狀態。優雅之處在於這種分工：fork 給你一個可犧牲的全新行程，fork 與 exec 之間那短短一扇窗讓你能安全地客製它，而 exec 把它變成你真正想要的程式。

為何重要：這是 Unix 上啟動程式的標準作法，它也解釋了否則看起來很怪的設計抉擇。為什麼 fork 與 exec 是分開的呼叫，而不是合併成一個「spawn」？正是為了讓你能在造出新行程與載入新程式之間，在子行程裡插入那個設定步驟——重導向某個檔案描述符、放下權限、設環境變數。像 C 函式庫的 system() 與 posix_spawn() 這類較高階的幫手把這個模式包了起來，但底下它們做的就是 fork（或等價物）、接 exec、再 wait。一旦你看懂這個模式，shell、建構工具與伺服器衍生工作者的整套編排就都說得通了。