【lesson10】fork创建进程的现象解答

fork现象

我们先来看一段代码。

大家觉得这段代码的printf会打印几次？
结果：

我们可以清楚的看到，第二个printf打印了2次。
我们再来看一段不可思议的代码：

运行结果：

我们可以看到这res竟然有两个值。
从上面我们可以得出结论，fork之后变成了两个进程一个是父进程，一个是子进程。
代码证明：

运行结果：

我们可以看到确实fork之后变成了两个进程。

由此我们可以的出结论：fork之后的代码是父子共享的，所以才会出现上面printf会被打印两次的现象。

我们创建子进程出来就是为了执行不同的代码逻辑，如果代码是共享的我们该如何执行不同的代码逻辑呢？
用以下方法解决：
之前我们学过fork在子进程和父进程中的返回值是不同的。
父进程：返回子进程pid
子进程：返回0
创建子进程失败：返回-1
接下来就是解决上面问题的方法：
用分支语句解决。

运行结果：

我们可以看到确实解决了上面的问题。
我们让他们一直循环，看两个进程会不会同时进行

运行结果：

我们在用监测指令，查看两个进程：

我们可以看到Linux中确实存在2个这样的进程，上面是父进程，下面是子进程。
上面说明了：fork之后有两个不同的执行流，各自ret在父子进程中是不一样的。

fork问题

问题一：为什么一份C语言代码，其中同一个变量会有不同的值？
下篇博客讲解
问题二：为什么给子进程返回的是0，给父进程返回的是子进程的pid
首先我们会理解一个事情：
父进程和子进程的比例一定是一比多的，我们可以理解为一个父亲可以有多个儿子，但是一个儿子一定只有一个父亲。
父进程 ： 子进程 = 1 ： n
其次举个例子：
比如张三有四个孩子子，为了区分他们，分别给孩子们取了名字，小明，小花，小华和小美。有一天小明的老师把张三叫到学校，说小明这次考试不好等等。张三回到家会叫小名你给我过来，还是会叫孩子你给我过来，肯定是叫名字因为有四个孩子如果叫孩子你给我过来歧义太大。
最后推广：
所以上面的例子推广到fork中，就明白为什么fork给父进程返回的是子进程的pid，是为了更好的区分他们。
问题三：为什么fork会有两个返回值？
首先我们要理解一个问题：
创建进程的时候，OS要做什么？
本质就是系统多了一个进程，所以OS要新建一个PCB（task_struc）来管理进程。

子进程PCB（task_struct）结构体的内部属性，要以父进程的PCB结构体为模板创建。
例子：比如你和你父母的DNA一定是相似度很高的。
其次我们要理解：
当fork已经准备return了，fork的核心代码执行完了吗？
我们都知道进程是用PCB结构体管理的，而PCB结构体是存放在链表中的，是以链表的形式管理起来的

那么CPU要调度进程是直接从链表中调度进程吗？
不是的，在Linux中还存在一种运行队列，当进程要被调度是先要被加载到运行队列中。

当进程加载到运行队列中执行完就会被干掉。

所以操作系统和CPU运行某个进程，本质从PCB结构体形成的队列中挑选一个PCB结构体，来执行它的代码和数据，进程调度变成了在PCB结构体的队列中选择一个进程的过程。
只要想到进程优先想到对应的PCB结构体。

而当fork准备return的时候，核心代码数据其实早已经跑完了。
当我们到return的时候其实，父进程和子进程早就已经进入到运行队列中。

所以当运行到return时父进程和子进程分别会执行自己return语句，所以就会有两个返回值。
问题四：fork（）有两个返回值，意味着会被保存两次吗？
下次博客揭晓。
问题五：父子进程被创建出来了，哪一个进程先被运行完呢？
这个并不一定，因为一个进程并不一定会一直被CPU调度，可能CPU运行个10毫秒就继续运行另一个进程。
所以谁先被运行或者先运行完，由操作系统的调度器决定，不由人为决定。