此文原文來源于一個blog，文章的名稱為：linux fork函數(shù)的精辟解說原文地址：http://blog.chinaunix.net/space.php？uid=12461657&do=blog&id=3062996感覺這篇文章不錯，在此分享下來，在原文的基礎(chǔ)上增加了自己的一些理解和說明。

　　開始演示：[plain]view plaincopyprint？

　　[root@test code]# cat fork.c #include <stdio.h> #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. The process id is %d\n"，getpid（））；else printf（"I am the parent process. The process id is %d\n"，getpid（））；} [root@test code]# gcc fork.c -o fork [root@test code]# ./fork I am the child process. The process id is 6260 I am the parent process. The process id is 6259先說什么是進(jìn)程一個進(jìn)程，就是一個可執(zhí)行程序的一次執(zhí)行過程中的一個狀態(tài)。

　　打個比方

　　我們把一個大學(xué)數(shù)學(xué)老師比作一個可執(zhí)行程序，老師就是一個人，相當(dāng)于一份源碼，這個數(shù)學(xué)老師每個學(xué)期可能要教多個班，假設(shè)他教1班和2班，時間是一個學(xué)期，那么他從開學(xué)到期末教這兩個班這個過程就是兩個進(jìn)程，兩個進(jìn)程的周期都是一個學(xué)期。

　　在稍微理解了進(jìn)程的概念之后，我們說在正在運行的計算機中，不管是Linux或者是Windows系統(tǒng)都運行有很多進(jìn)程，雖然我們的系統(tǒng)中進(jìn)程比較多，但是對于單核的CPU而言，每一時刻只能有一個進(jìn)程占用CPU，其他的進(jìn)程就可能處在等待執(zhí)行、就緒、結(jié)束等狀態(tài)（狀態(tài)名稱可能隨不同操作系統(tǒng)而相異）。

　　那么要使我們的操作系統(tǒng)能夠正常執(zhí)行，操作系統(tǒng)對這些進(jìn)程的管理，典型的情況，是通過內(nèi)存中的進(jìn)程表完成的（這里的進(jìn)程表不是源碼的意思）。進(jìn)程表中的每一個表項，記錄的是當(dāng)前操作系統(tǒng)中一個進(jìn)程的情況，比如執(zhí)行到哪里，下一步要執(zhí)行什么命令等。

　　一個稱為“程序計數(shù)器（program counter， pc）”的寄存器，指出當(dāng)前占用CPU的進(jìn)程要執(zhí)行的下一條指令的位置。當(dāng)分給某個進(jìn)程的CPU時間已經(jīng)用完，操作系統(tǒng)將該進(jìn)程相關(guān)的寄存器的值，保存到該進(jìn)程在進(jìn)程表中對應(yīng)的表項里面；然后把將要接替掉當(dāng)前進(jìn)程的那個進(jìn)程的上下文從內(nèi)存的進(jìn)程表中讀入，并更新相應(yīng)的寄存器。這個過程稱為“上下文交換（process context switch）”，實際的上下文交換需要涉及到更多的數(shù)據(jù)，那和fork無關(guān)，不再多說，主要要記住程序寄存器pc指出程序當(dāng)前已經(jīng)執(zhí)行到哪里，是進(jìn)程上下文的重要內(nèi)容，換出 CPU的進(jìn)程要保存這個寄存器的值，換入CPU的進(jìn)程，也要根據(jù)進(jìn)程表中保存的本進(jìn)程執(zhí)行上下文信息，更新這個寄存器）。

　　好了，有這些概念打底，可以說fork了。當(dāng)你的程序執(zhí)行到下面的語句：pid=fork（）；操作系統(tǒng)會進(jìn)行如下的大概過程：創(chuàng)建一個新的子進(jìn)程，而這個子進(jìn)程是父進(jìn)程的副本，接下來這兩個進(jìn)行就由操作系統(tǒng)調(diào)度，直到程序執(zhí)行結(jié)束。

　　那么這個過程，我們可以對其進(jìn)行更加詳細(xì)的分析。在執(zhí)行fork以后，操作系統(tǒng)復(fù)制一份當(dāng)前執(zhí)行的進(jìn)程的數(shù)據(jù)，包括進(jìn)程的數(shù)據(jù)空間、堆和棧等，并且在進(jìn)程表中相應(yīng)為它建立一個新的表項。上下文也是原進(jìn)程（父進(jìn)程）的拷貝。但是父、子進(jìn)程共享正文段，也就是CPU執(zhí)行的機器指令部分，這個可共享的，在存儲器中只需要一個副本，而且這個副本通常是只讀的。

　　那在什么時候父子進(jìn)程中就分道揚鑣呢？

　　從上面的實驗結(jié)果我們看出那兩條打印出來的語句不是在同一個進(jìn)程里面的，因為在同一個進(jìn)程里面不可能存在，不通結(jié)果的getpid（），事實說明是兩個不同進(jìn)程返回的結(jié)果，那么在執(zhí)行pid=fork（）以后，開始出現(xiàn)父、子進(jìn)程，既然是兩個進(jìn)程，那么接下來誰先被調(diào)度，也就是說執(zhí)行pid=fork（）以后，在單核CPU下，只會有一個進(jìn)程被調(diào)度，假設(shè)是我們的父進(jìn)程占用CPU時間，父進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，操作系統(tǒng)對fork的實現(xiàn)，使這個調(diào)用在父進(jìn)程中返回剛剛創(chuàng)建的子進(jìn)程的pid（一個正整數(shù)），所以下面的if語句中pid<0， pid==0的兩個分支都不會執(zhí)行。所以輸出I am the parent process……。

　　子進(jìn)程在之后的某個時候得到調(diào)度，它的上下文被換入。我們上面分析過，在子進(jìn)行創(chuàng)建的時候也會復(fù)制父進(jìn)程的上下文，所以子進(jìn)程不會從頭開始執(zhí)行，而是從pid=fork（）開始執(zhí)行，基于操作系統(tǒng)對fork的實現(xiàn)，使得子進(jìn)程中fork調(diào)用返回0.所以在這個進(jìn)程（中pid=0.這個進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行的過程中，if語句中 pid<0不滿足，但是pid==0是true.所以輸出I am the child process……。

　　我們下面來看一個和我在上面分析的一個結(jié)論似乎存在矛盾的現(xiàn)象

　　[plain]view plaincopyprint？

　　[root@test code]# cat fork.c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h>

　　main（）

　　{ pid_t pid；printf（"fork！"）；pid=fork（）；if （pid < 0）

　　printf（"Error in fork！\n"）；else if （pid == 0）

　　printf（"I am the child process. The process id is %d\n"，getpid（））；else printf（"I am the parent process. The process id is %d\n"，getpid（））；} [root@test code]# gcc fork.c -o fork [root@test code]# ./fork fork！I am the child process. The process id is 7378 fork！I am the parent process. The process id is 7377 [root@test code]#

　　這里我添加了printf（"fork！"）這一行，執(zhí)行了以后我們發(fā)現(xiàn)，“fork！”打印了兩次，我們上面不是說，fork以后的子進(jìn)程的上下文不是和父進(jìn)程一樣嗎，也就是說子進(jìn)程不會從頭開始執(zhí)行，應(yīng)該從fork執(zhí)行，那么fork！的出現(xiàn)不是有矛盾嗎？我們再來看看下面的現(xiàn)象

　　[plain]view plaincopyprint？

　　<span style="font-family：Courier New；">[root@test code]# cat fork.c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h>

　　main（）

　　{ pid_t pid；printf（"fork！\n"）；pid=fork（）；if （pid < 0）

　　printf（"Error in fork！\n"）；else if （pid == 0）

　　printf（"I am the child process. The process id is %d\n"，getpid（））；else printf（"I am the parent process. The process id is %d\n"，getpid（））；} [root@test code]# gcc fork.c -o fork [root@test code]# ./fork fork！

　　I am the child process. The process id is 7458 I am the parent process. The process id is 7457 [root@test code]#</span>

　　這里我在printf（"fork！"）這一行的fork！后面添加了一個換行符，變成printf（"fork！\n"）執(zhí)行以后發(fā)現(xiàn)只打印一個fork！這個到底是什么原因呢？

　　主要的區(qū)別是因為有了一個\n 回車符號，說起真正的原因，這和printf的緩沖機制有關(guān)了，printf某些內(nèi)容時，操作系統(tǒng)僅僅是把該內(nèi)容放到了stdout的緩沖隊列里了，并沒有實際的寫到屏幕上，但是只要看到有\(zhòng)n 則會立即刷新stdout，因此就馬上能夠打印了。

　　還沒有執(zhí)行到fork（）的時候，原進(jìn)程運行了printf（"fork！"） 后，fork！僅僅被放到了緩沖里，執(zhí)行了fork，這時候子進(jìn)程復(fù)制一份父進(jìn)程的數(shù)據(jù)，包括這個stdout緩沖，在子進(jìn)程度stdout緩沖里面就也有了fork！。執(zhí)行到后面這兩個緩沖都打印到屏幕上，所以出現(xiàn)兩次，并不是printf執(zhí)行兩次。而運行 printf（"fork！\n"）后， fork！被立即打印到了屏幕上，之后fork到的子進(jìn)程里的stdout緩沖里不會有fork！內(nèi)容，因此你看到的結(jié)果會是fork！被printf了1次！！！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux fork函数的精辟解说的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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