【Linux】fork()

目录

1、fork是什么

2、 fork复制原理

3、逻辑地址与物理地址

4、计算fork()输出次数

1、fork是什么

• linux下创建新进程的系统调用的是fork(),其定义如下：

• ​​​​​​​#include<sys/types.h>
  #include<unistd.h>
  pid_t fork(void);

• fork函数的功能就是复制当前进程，在内核进程表中创建一个新的进程表象，该进程称为子进程，被复制的进程称为父进程。
• 子进程的代码和父进程的完全相同，同时它还会复制父进程的数据(堆数据、栈数据和静态数据)。数据的复制采用的是写时复制。此外，创建子进程后，父进程打开的文件描述符默认在子进程中也是打开的，且文件描述符的引用计数+1。

2、 fork复制原理

• 父进程有pcb，父进程内调用fork()函数，fork复制一份父进程的pcb，然后申请一个PID，把子进程的pcb里的pid的加1，父进程的返回值为子进程的pid，子进程的返回值为0，如下图所示：
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• 总结：
  • 子进程的PID=父进程的PID+1
  • 父进程的返回值为子进程的PID，子进程的返回值为0。该返回值是后续代码判断当前进程是父进程还是子进程的依据。fork调用失败返回-1，并设置errno

3、逻辑地址与物理地址

• 父进程fork后产生的子进程，逻辑地址一致，物理地址不一致。
• 在进程中看到的地址都是逻辑地址
• 进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，分配的是逻辑地址。要使用地址时再去寻找空闲的地址——物理地址。
• 有些时候，父子进程的某个变量的输出地址可能相同，只可能是其逻辑地址相同，要想知道它们在内存中的物理地址，就必须根据逻辑地址判断页表号（如下图所示），再根据各自的页表进行映射，找到其在内存中的具体位置——物理地址。不同进程的逻辑地址没有可比性，但是如果在同一个进程中，若地址相同，那就证明其在同一段物理内存中。
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4、计算fork()输出次数

例题分析——打印几个A？

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• 解：
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•  去掉"\n"

  

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• 有\n 直接打印
• 没有\n 放在缓冲区内

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• 在该例中，输出结果为BAA
• 分析：
  • main函数内第一句，把A放到缓冲区，然后打印B， fork又把复制一次，两个缓冲区的A都被打印出来，因此输出结果依次为BAA