确定 read() 和 fork() 系统调用的可能输出

Question

我的测试审查有一个问题，要求我找到此代码 sn-p 的五个可能输出。

mydata.txt 包含“1234567890”。

我一直试图围绕正在发生的序列进行思考，但我无法在脑海中创造出具体的答案。

此外，我必须解释 1423 是否是可能的输出，并解释原因。

到目前为止，我发现，由于 fork() 发生在打开之后，父进程和子进程共享相同的文件描述符。

但我无法弄清楚所有可能的输出，并解释为什么 1423 是不可能的。我希望这里有人可以帮助我。

int fd;
char buf[5] = "wxyz";
fd = open("mydata.txt", O_RDONLY);
fork();
read(fd, buf, 1);
read(fd, buf+1, 1);
printf("%c%c", buf[0], buf[1]);

Answer 1

在fork() 之后，您有两个进程，我将它们命名为A 和B，它们执行这些操作：

1) read(fd, buf, 1);
2) read(fd, buf+1, 1);
3) printf("%c%c", buf[0], buf[1]);

你可以写出所有可能的组合。一个示例组合是：

• A 执行语句1，从而从文件中读取1 并增加文件中的光标位置
• A 执行语句2，从而从文件中读取2 并增加文件中的光标位置
• A 激发声明3，即。打印12
• B 从文件中读取3
• B 从文件中读取4
• B 打印 34。

等等。这些语句可以按任何顺序执行，因此首先处理 B 并先读取，然后处理 A 并先读取，然后处理 B 等等。

我们可以观察到进程总是会从文件中读取越来越多的数字。有以下可能性：

• a) 第一个进程将读取12，然后第二个进程将读取34。
• b) 第一个进程将读取1，然后第二个将读取2，然后第一个将读取3，然后第二个将读取4
• c) 第一个进程可以读取1，然后第二个将读取23，然后第一个将读取4

“第一个进程”和“第二个进程”不是进程A或B，没关系，是第一个进程得到cpu时间。两个进程中的printfs 也可以按任何顺序运行。所以我们现在可以得到所有可能的输出：

• a)1) 1234
• a)2) 3412
• b)1) 1324
• b)2) 2413
• c)1) 1423
• c)2) 2314

我假设进程的输出是完全缓冲的，所以进程要么写入printf("%c%c", buf[0], buf[1]); 的完整输出，要么不写入。如果输出没有缓冲，那么例如一个进程可能会打印printf("%c", buf[0])，然后第二个进程可能会打印它的buf[0]，然后第一个进程会打印它的buf[1]，然后是第二个的buf[1]。然后你会得到更多的组合，因为基本上语句printf("%c%c", buf[0], buf[1])变成了两个语句printf("%c", buf[0])和printf("%c", buf[1])，它们在每个进程中一个接一个地执行，但是两个进程可以以任何顺序运行它们。

输出1423是可能的，如果一个进程从文件中读取1，然后另一个进程从文件中读取23，那么其中一个进程读取4并打印14 ，然后其他打印出23。