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我的朋友

分类: LINUX

2013-07-13 11:26:30

  #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 %dn",getpid());

  else

  printf("i am the parent process, my process id is %dn",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

  chg.s 回复于:2004-04-27 21:09:30

  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……

  zhaojinbo 回复于:2004-04-28 12:35:50

  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。

  sniper 回复于:2004-04-28 22:11:15

  哦,偶明白了,在程序段里用了fork();之后程序出了分岔,派生出了两个进程。具体哪个先运行就看该系统的调度算法了。

  在这里,我们可以这么认为,在运行到"pid=fork();"时系统派生出一个跟主程序一模一样的子进程。该进程的"pid=fork();"一句中pid得到的就是子进程本身的 pid;子进程结束后,父进程的"pid=fork();"中pid得到的就是父进程本身的pid。因此改程序有两行输出。

  注:此处不准确,在子进程中pid的值为0,通过getpid可以获取子进程的进程id;在父进程中pid为父进程编号。

  勘误:父进程中的pid值为子进程进程号,只有父进程执行的getpid()才是他自己的进程号。寒,彻底的in了

  jjl3 回复于:2004-07-14 11:43:20

  我做如下修改

  #include ;

  #include ;

  main ()

  {

  pid_t pid;

  printf("fork!"); // printf("fork!n");

  pid=fork();

  if (pid < 0)

  printf("error in fork!");

  else if (pid == 0)

  printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());

  else

  printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());

  }

  结果是

  [root@localhost c]# ./a.out

  fork!i am the child process, my process id is 4286

  fork!i am the parent process, my process id is 4285

  但我改成printf("fork!n");后,结果是

  [root@localhost c]# ./a.out

  fork!

  i am the child process, my process id is 4286

  i am the parent process, my process id is 4285

  为什么只有一个fork!打印出来了?上一个为什么有2个?

  bashfulboy 回复于:2004-07-14 22:10:52

  我也来一下:

  wujiajia 的理解有些错误,

  printf("AAAAAAAA");//print 一次; 这里会print 2次

  如果你将 printf("AAAAAA") 换成 printf("AAAAAAn") 那么就是只打印一次了。

  主要的区别是因为有了一个 n 回车符号

  这就跟Printf的缓冲机制有关了,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上

  但是,只要看到有 n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了。

  运行了printf("AAAAAA") 后, AAAAAA 仅仅被放到了缓冲里,再运行到fork时,缓冲里面的 AAAAAA 被子进程继承了

  因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了 AAAAAA.

  所以,你最终看到的会是 AAAAAA 被printf了2次!!!!

  而运行 printf("AAAAAAn")后, AAAAAA 被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有 AAAAAA 内容

  因此你看到的结果会是 AAAAAA 被printf了1次!!!!

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