有间客栈 This blog is my extension and I will stick to commit.

关于fork()的返回值……

先来看一段程序吧，fork()是在linux下编写进程相关的程序的函数，我

程序代码

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
int 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
",getpid());
        else
                printf("i am the parent process, my process id is %d
",getpid());
        return 0;
}

大家先不要看我的结果，可以自己先试一试，看看是不是你想的那样。

结果是：

程序代码

[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。那么这到底是为什么呢？那么我们需要知道fork()的执行过程。

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。当我们的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...

我想大家看到这里比较困惑的就是，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。

明白了吗？明白了就回帖哦……

【推荐】Linux经典书籍下载总汇

Linux系统分析与高级编程技术(PDF)

十几本IBM的Linux 教程(原版PDF教材)

深入理解LINUX网络内幕（英文版）(CHM格式)

比较好的入门级Linux新手管理员指南（CHM）

鸟哥的linux私房菜第二版（包括基础和服务器）

华为内部LINUX学习资料（PDF格式）

经典书籍Linux宝典 2008版（高清晰PDF）

Linux内核源代码情景分析 中文版 (上下册)

linux---2小时玩转iptables(PDF)

iptables-1.1.9指南中文版(PDF)

送给初学Linux者的《Linux系统指令大全》

linux高级路由和流量控制.pdf

linux流量控制与防火墙技术.PDF

Linux学习完整教程(初级版)-CHM格式

练成Linux系统高手教程PDF格式

Linux命令行和bash脚本编程圣经