Question

当下面的代码运行时，我理解父和子都将在调用fork（）后立即运行并行。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int pfds[2];
    char buf[30];

    pipe(pfds);

    if (!fork()) {
        printf(" CHILD: writing to the pipe\n");
        write(pfds[1], "test", 5);
        printf(" CHILD: exiting\n");
        exit(0);
    } else {
        printf("PARENT: reading from pipe\n");
        read(pfds[0], buf, 5);
        printf("PARENT: read \"%s\"\n", buf);
        wait(NULL);
    }

    return 0;
}

这意味着孩子将执行：

printf(" CHILD: writing to the pipe\n");

父母将执行

printf("PARENT: reading from pipe\n");

并行。

对于那些不熟悉C的人，请sh：

$ sh -c 'echo CHILD & echo PARENT; wait'
PARENT
CHILD

所以我在单核心cpu和双核上运行此代码，但我注意到父母总是首先打印。由于两者并行，因此期望随机顺序是合理的。但事情并非如此。为什么会那样？

Answer 1

显然，您正在运行的任何调度程序都会决定，并且它可能会有所不同。

我可以从经验中说，如果你假设两个进程中的一个总是先运行，你会引入一些非常微妙的竞争条件。要么对某些东西进行同步，比如管道上的特殊消息，要么不要假设任何一个先运行。

Answer 2

我认识到这可能不能完全回答这个问题，但它可能有助于揭示正在发生的事情：

if (!fork()) {
        printf(" CHILD: writing to the pipe\n");
        write(pfds[1], "test", 5);
        printf(" CHILD: exiting\n");
        exit(0);
    } else {
        printf("PARENT: reading from pipe\n");
        read(pfds[0], buf, 5);
        printf("PARENT: read \"%s\"\n", buf);
        wait(NULL);
    }

执行fork之后，父进程继续运行，然后进入else语句，并执行printf函数。之后它会尝试从管道读取，但由于管道中没有数据，它会阻塞。没错，read()在尝试从没有数据的管道中读取时会阻塞。

用于证明此功能的文档可用。来自xv6文档：

如果没有可用数据，则管道上的读取将等待数据写入或所有文件描述符引用写入结束关闭;在后一种情况下，读取将返回0，就像结束一样已达到数据文件。

虽然xv6可能不是Linux，但它可以作为UNIX的设计指南。如果您认为这不够有效，那么the linux Man pages on pipes can shed some light：

如果进程尝试从空管读取，则读（2）将阻止，直到数据可用。如果进程尝试写入完整管道（见下文），然后写入（2）块，直到有足够的数据已从管道中读取以允许写入完成。非阻塞通过使用fcntl（2）F_SETFL操作来启用I / O. O_NONBLOCK打开文件状态标志。

之后，控制权传递给孩子，孩子继续执行printf()函数的版本， write()到管道，然后打印退出消息，最后退出。

当孩子退出时，控制权再次传递给父流程，在管道上找到read()以便能够读取数据，这样就可以完成其工作。

至于

并行

部分而言，它似乎并不完全平行。这是串行的，我们很快就会注意到它是按顺序执行的。

在fork（）中，它将首先运行，父或子？

2 个答案: