分类： LINUX
2012-01-09 16:03:40
上关于 fork 的一些讨论，讲得比较清楚，帮助我理解了多进程的概念
| 代码: |
| #include #include main () { pid_t pid; pid=fork(); if (pid < 0) printf("error in fork!"); else if (pid == 0) printf("i am the child process, my process id is %d\n",getpid()); else printf("i am the parent process, my process id is %d\n",getpid()); } |
结果是
[root@localhost c]# ./a.out
i am the child process, my process id is 4286
i am the parent process, my process id is 4285
我就想不到为什么两行都打印出来了，在我想来，不管pid是多少，都应该只有一行才对
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| naiza 写到: |
| 这里的if和else不是以前理解的选择分支。fork后产生的子进程和父进程并行运行的 |
这种理解是不正确的。if 和 else 还是选择分支。
主要的原因是，fork() 函数调用一次，返回两次。两次返回的区别是：子进程的返回值是0，父进程返回值为新子进程的进程ID。
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| 但是只有一个pid=fork(); 呀，fork()返回的第二次值在什么时候赋给pid呢 |
pid这个变量是有两个的，
父进程一个，
子进程一个。
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要搞清楚fork的执行过程，就必须先讲清楚操作系统中的“进程(process)”概念。一个进程，主要包含三个元素：
o. 一个可以执行的程序；
o. 和该进程相关联的全部数据（包括变量，内存空间，缓冲区等等）；
o. 程序的执行上下文（execution context）。
不
妨简单理解为，一个进程表示的，就是一个可执行程序的一次执行过程中的一个状态。操作系统对进程的管理，典型的情况，是通过进程表完成的。进程表中的每一
个表项，记录的是当前操作系统中一个进程的情况。对于单 CPU的情况而言，每一特定时刻只有一个进程占用
CPU，但是系统中可能同时存在多个活动的（等待执行或继续执行的）进程。
一个称为“程序计数器（program counter, pc）”的寄存器，指出当前占用 CPU的进程要执行的下一条指令的位置。
当
分给某个进程的 CPU时间已经用完，操作系统将该进程相关的寄存器的值，保存到该进程在进程表中对应的表项里面；把将要接替这个进程占用
CPU的那个进程的上下文，从进程表中读出，并更新相应的寄存器（这个过程称为“上下文交换(process context
switch)”，实际的上下文交换需要涉及到更多的数据，那和fork无关，不再多说，主要要记住程序寄存器pc指出程序当前已经执行到哪里，是进程上
下文的重要内容，换出 CPU的进程要保存这个寄存器的值，换入CPU的进程，也要根据进程表中保存的本进程执行上下文信息，更新这个寄存器）。
好了，有这些概念打底，可以说fork了。当你的程序执行到下面的语句：
pid=fork();
操
作系统创建一个新的进程（子进程），并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序；上下文和数据，绝大部分就是原
进程（父进程）的拷贝，但它们是两个相互独立的进程！此时程序寄存器pc，在父、子进程的上下文中都声称，这个进程目前执行到fork调用即将返回（此时
子进程不占有CPU，子进程的pc不是真正保存在寄存器中，而是作为进程上下文保存在进程表中的对应表项内）。问题是怎么返回，在父子进程中就分道扬镳。
父进程继续执行，操作系统对fork的实现，使这个调用在父进程中返回刚刚创建的子进程的pid（一个正整数），所以下面的if语句中pid<0, pid==0的两个分支都不会执行。所以输出i am the parent process...
子
进程在之后的某个时候得到调度，它的上下文被换入，占据
CPU，操作系统对fork的实现，使得子进程中fork调用返回0。所以在这个进程（注意这不是父进程了哦，虽然是同一个程序，但是这是同一个程序的另
外一次执行，在操作系统中这次执行是由另外一个进程表示的，从执行的角度说和父进程相互独立）中pid=0。这个进程继续执行的过程中，if语句中
pid<0不满足，但是pid==0是true。所以输出i am the child process...
我想你比较困惑的就是，为什么看上去程序中互斥的两个分支都被执行了。在一个程序的一次执行中，这当然是不可能的；但是你看到的两行输出是来自两个进程，这两个进程来自同一个程序的两次执行。
我的天，不知道说明白了没……
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到底哪个进程执行在先，这个和操作系统的调度算法等等很多因素相关。我觉得理解上的困难，关键在于为什么会有两个输出，而不是谁先谁后。
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fork
之后，操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程，虽说是父子关系，但是在操作系统看来，他们更像兄弟关系，这2个进程共享代码空间，但是数据空间是互
相独立的，子进程数据空间中的内容是父进程的完整拷贝，指令指针也完全相同，但只有一点不同，如果fork成功，子进程中fork的返回值是0，父进程中
fork的返回值是子进程的进程号，如果fork不成功，父进程会返回错误。
可以这样想象，2个进程一直同时运行，而且步调一致，在fork之后，他们分别作不同的工作，也就是分岔了。这也是fork为什么叫fork的原因。
至于那一个最先运行，可能与操作系统有关，而且这个问题在实际应用中并不重要，如果需要父子进程协同，可以通过原语的办法解决。
