理解 fork() 创建的进程答案

【问题标题】：Understanding the processes created by fork()理解 fork() 创建的进程
【发布时间】：2014-01-31 00:18:19
【问题描述】：

我有以下代码：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h> 

main()
{
    int i;

    for(i=0;i<3;i++)
        if(i%2==0) 
            fork();
        else{
            fork();
            fork();
        }
}

我知道它最终有 16 个进程（或者至少我认为它有），但我不明白的是哪些进程是父进程，哪些是子进程。所以我们就说 P1 是进程 1，P2 是进程 2，等等。 P1 是 P2、P3、P5 和 P9 的父级（我在树上画了这个，但我不确定我的树有多准确），而 P2 是 P4 的父级，等等？还是 P1 成为 P2、P3、P4 的父级，并且发生了我没有意识到的其他事情？我只是有点卡住了。

【问题讨论】：

标签： process operating-system fork

【解决方案1】：

我赞同 Jonathon Reinhart 的建议，但 pstree -p 可能会更好地为您服务，而不是 ps。快速尝试显示：

─try(A)─┬─try(B1)─┬─try(C2)─┬─try(D1)───try(13874)
        │         │         └─try(13871)
        │         ├─try(C3)───try(13868)
        │         └─try(13867)
        ├─try(B2)─┬─try(C1)───try(13875)
        │         └─try(13872)
        ├─try(B3)───try(13873)
        └─try(13866)

回到你的问题，这是一个经典的簿记练习。唯一的诀窍就是：计算机更擅长记账。

为了简化事情，我将把它们呈现为好像所有过程在循环迭代完成时都会深呼吸：这在实践中不会发生。

一开始只有一个进程，它们的祖先都叫A
for 开始，因为 i == 0 你 fork，现在你有另一个进程 B1 - A 的儿子
for 结束，两个过程继续，并且 i == 1。

在这个迭代中，每个人都使用else。

A 到达第一个分叉，突然你有了 B2 - A 的儿子，B1 的兄弟
B2 分叉，你有 C1 - B2 的儿子
A 到达第二个分叉，你有 B3，A 的儿子，B1 和 B2 的兄弟
B1 也到达了两个分叉中的第一个，所以你得到 C2 - B1 的儿子
B1 再次分叉，得到 C3
C2 有机会跑，所以你得到 D1

有趣的是在下一次迭代中继续，他们都将拥有i==2。

【讨论】：

在使用 Linux 的 10 年中，我之前从未听说过pstree。谢谢你让我大开眼界！

【解决方案2】：

在main() 函数的末尾，添加对getchar() 的调用。这将使所有进程无限期地运行。然后运行$ps -ef 以查看完整的进程列表。这将显示每个进程的 PID 及其父进程的 PID。然后，您将能够轻松地推导出层次结构。

【讨论】：

【解决方案3】：

最后，不会留下任何进程，因为它们除了在分叉后退出之外什么都不做。但是在它们运行时，每个进程都是它派生的进程的直接父进程。但是，由于未定义哪个进程在分叉后获得多少 CPU 时间，在第一次分叉（P1 产生 P2）之后，如果 P1 先获得 CPU 时间，因此 P1 产生 P3，或者如果子 P2 先运行并产生 P3，则是随机的。

如果你在你的程序末尾加上一个 sleep(1000) 并让它运行几次，然后使用pstree 来检查它们，你会发现每次都会得到不同的模式。

【讨论】：

进程的确切顺序可能会改变，但层次结构将是相同的。而且它可能不是多少 CPU 时间的一个因素，而是它们被安排的顺序。