Linux下fork深入理解：面试题解析

"深入理解Linux进程、线程以及`fork`函数" 在Linux操作系统中，进程是程序执行的一个实例，拥有独立的内存空间和系统资源。每个进程都有一个唯一的进程ID（PID），用于区分系统中的不同进程。PID通常是从1开始分配的，1号进程是初始化进程init，后续的进程按顺序获取PID，一旦PID达到32768的上限，就会从2重新开始循环。 `fork()`函数是Linux中创建新进程的关键系统调用。它会创建一个与调用进程几乎完全相同的副本，称为子进程。子进程继承了父进程的大部分属性，包括文件描述符、环境变量、程序计数器等。然而，尽管数据相同，它们是两个独立的实体，各自拥有独立的PID。 现在，让我们来分析给定的面试题。题目中提供的C程序如下： ```c #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<unistd.h> int main() { pid_t pid1; pid_t pid2; pid1 = fork(); pid2 = fork(); printf("pid1:%d,pid2:%d\n", pid1, pid2); } ``` 执行这个程序后，由于有两个`fork()`调用，会产生以下情况： 1. 当`fork()`第一次调用时，程序被复制一次，生成一个子进程P1。此时，父进程P和子进程P1的PID不同，但`pid1`的值在父进程中为子进程P1的PID，在P1中为0（因为子进程不知道自己的PID）。 2. 第二次`fork()`调用在父进程P和子进程P1中都会执行。对于父进程，这会产生一个新的子进程P2；对于子进程P1，也会产生一个子进程P3。 这样，最终会有4个进程：原始的父进程P，其子进程P1，P1的子进程P3，以及P的另一个子进程P2。所以，程序总共会运行4个进程。 如果一个进程的输出是"pid1:1001,pid2:1002"，这意味着这是父进程P的输出，因为`pid1`是子进程P1的PID，`pid2`是子进程P2的PID。根据`fork()`的特性，子进程P1和P2的`pid1`值为0，`pid2`值分别为对方的PID。因此，其他进程的输出将是： - 进程P1的输出：pid1:0,pid2:1002 - 进程P2的输出：pid1:1001,pid2:0 - 进程P3的输出：pid1:0,pid2:1001 需要注意的是，由于并发执行和I/O缓冲区的影响，实际的输出顺序可能有所不同，但每个进程的输出内容是固定的。 总结起来，这个面试题考察了对Linux进程、`fork()`函数以及进程间关系的理解。解答这个问题需要掌握进程的基本概念，理解`fork()`如何创建新进程，以及如何分析多`fork()`调用后的进程树结构。