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操作系统的作业要求编程实现一个命令解释器的接口,要求用多进程实现,fork的方法还不会,网上google了一下,发现在chinaunix论坛里面有很详细的解释 以下内容转至:http://www.chinaunix.net/jh/23/311067.html 问题如下: #include <unistd.h>; #include <sys/types.h>; 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
网友解答: 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……
问题接踵而来,又有人问: 我做如下修改
#include <unistd.h>; #include <sys/types.h>; 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 %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 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?
又有强人回复: 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("AAAAAA\n") 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("AAAAAA\n")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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