Question

根据我对fork()系统调用的了解

fork系统调用用于创建一个新进程，称为子进程，该进程与父进程同时运行

创建新的子进程后，两个进程都将在fork（）系统调用之后执行下一条指令

fork()向子进程返回0

fork()将新创建的子流程的流程ID返回到父流程（正值）

如果子进程创建失败，

fork()返回负值

在这段代码中

void foo() { 
if (fork() == 0) 
    printf("Hello from Child!\n"); 
else 
    printf("Hello from Parent!\n"); 
} 

int main() { 
    foo(); 
    return 0; 
}

输出为

Hello from Parent!
Hello from Child!

当控件处于主进程foo函数的if-else条件内时，将创建子进程。

那么子进程从哪里（哪个指令）开始执行？

~~从输出中可以看到，Hello from Parent返回fork()时将打印0。因此，据我了解，Hello from Parent实际上是由子进程打印的~~

~~fork()向父进程返回一个正值，并且父进程打印Hello from Child。我对此的理解正确吗？~~

子进程究竟从哪条指令开始执行的？在fork()的条件部分中给出了对if-else的函数调用。因此孩子应该在if-else之后开始执行，但这不是正在发生的事情吗？

Answer 1

子进程是第二个并行执行的进程。您可能同样容易得到

Hello from Child!
Hello from Parent!

例如，如果您打开了终端窗口，并且启动了firefox &（首先运行），那么终端窗口还是浏览器窗口呢？两者同时运行。

实际上，Linux在重新启动父进程之前会先启动子进程。这是因为大量调用fork()的程序立即向子级exec()提供了一个程序，从而使父级无需与子级共享所有内存。这是更有效的，因为共享内存是写时复制的。

Answer 2

让我们从这里识别一个主要的误解开始：

从输出中可以看到，fork（）返回0时，会打印出Parent的Hello。因此，根据我的理解，Child Process实际上会打印出Parent的Hello

子进程和父进程是同时运行的两个独立进程。这两个输出的顺序定义不明确，会根据您的内核和其他时序考虑因素而有所不同，并且与您的代码包含按编写时的if / else块这一事实无关。 1

让我们以抽象的意义将您的代码重写为线性的“指令”流：

0: Function foo():
1:  Invoke system call fork(), no arguments, store result to $1
2:  If $1 is non-zero, jump to label #1.
3:  Invoke C function printf(), argument "Hello from Child!"
4:  Jump to label #2.
5: Label #1:
6:  Invoke C function printf(), argument "Hello from Parent!"
7: Label #2:
8: return control to calling function.

程序到达1:后，将调用系统调用，将控制权转移到内核。内核将复制该进程，将子进程的PID放入父进程的fork的返回值中，并将0放入子进程的fork的返回值中。在x86上，作为系统调用调用约定的一部分，返回值存储在寄存器eax中（对于x64，则为rax）。

这两个进程之一最终将被调度为由内核运行。在您的情况下，子进程恰巧是第一个被调度的进程。您的用户模式代码从内核模式夺回了控制权，读取了返回值（如果在x86上为eax / rax），该返回值为零，并且没有跳转到标签＃1。它打印了Hello from Child!，然后从函数返回（返回到foo的调用者，因为孩子得到了父栈的副本）。

父级也发生了同样的情况，只是父级从系统调用返回了非零值并打印了Hello from Parent!。它按计划运行，并且您的用户模式代码同时从内核控制了系统调用返回的值。

¹这两个输出也可能以某种方式交错，但这与本次讨论不太相关，并且需要了解Linux进程如何执行I / O。

该程序中的控制流如何涉及fork（）系统调用？

2 个答案: