多进程的ws:websocket的服务端-第六步|时刻需

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结合 第五步第四步 可整理出多进程的服务端,由于多线程的没有测试通过只有先止步多进程的了。

 

直接上代码喽: server.c   其中 tcp.c源码 和 tcp.h源码在请在第五步中复制

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <openssl/sha.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <openssl/bio.h>
#include <openssl/evp.h>
#include "tcp.h"

#define BUFFER_SIZE 1024
#define RESPONSE_HEADER_LEN_MAX 1024
#define GUID "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"
/*-------------------------------------------------------------------
0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-------------------------------+
|F|R|R|R| opcode|M| Payload len |    Extended payload length    |
|I|S|S|S|  (4)  |A|     (7)     |             (16/64)           |
|N|V|V|V|       |S|             |   (if payload len==126/127)   |
| |1|2|3|       |K|             |                               |
+-+-+-+-+-------+-+-------------+ - - - - - - - - - - - - - - - +
|     Extended payload length continued, if payload len == 127  |
+ - - - - - - - - - - - - - - - +-------------------------------+
|                               |Masking-key, if MASK set to 1  |
+-------------------------------+-------------------------------+
| Masking-key (continued)       |          Payload Data         |
+-------------------------------- - - - - - - - - - - - - - - - +
:                     Payload Data continued ...                :
+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
|                     Payload Data continued ...                |
+---------------------------------------------------------------+
--------------------------------------------------------------------*/
typedef struct _frame_head {
    char fin;
    char opcode;
    char mask;
    unsigned long long payload_length;
    char masking_key[4];
}frame_head;

int base64_encode(char *in_str, int in_len, char *out_str)
{
    BIO *b64, *bio;
    BUF_MEM *bptr = NULL;
    size_t size = 0;

    if (in_str == NULL || out_str == NULL)
        return -1;

    b64 = BIO_new(BIO_f_base64());
    bio = BIO_new(BIO_s_mem());
    bio = BIO_push(b64, bio);

    BIO_write(bio, in_str, in_len);
    BIO_flush(bio);

    BIO_get_mem_ptr(bio, &bptr);
    memcpy(out_str, bptr->data, bptr->length);
    out_str[bptr->length-1] = '\0';
    size = bptr->length;

    BIO_free_all(bio);
    return size;
}

/**
 * @brief _readline
 * read a line string from all buffer
 * @param allbuf
 * @param level
 * @param linebuf
 * @return
 */
int _readline(char* allbuf,int level,char* linebuf)
{
    int len = strlen(allbuf);
    for (;level<len;++level)
    {
        if(allbuf[level]=='\r' && allbuf[level+1]=='\n')
            return level+2;
        else
            *(linebuf++) = allbuf[level];
    }
    return -1;
}

int shakehands(int cli_fd)
{
    //next line's point num
    int level = 0;
    //all request data
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    //a line data
    char linebuf[256];
    //Sec-WebSocket-Accept
    char sec_accept[32];
    //sha1 data
    unsigned char sha1_data[SHA_DIGEST_LENGTH+1]={0};
    //reponse head buffer
    char head[BUFFER_SIZE] = {0};

    if (read(cli_fd,buffer,sizeof(buffer))<=0)
        perror("read");
    printf("request\n");
    printf("%s\n",buffer);

    do {
        memset(linebuf,0,sizeof(linebuf));
        level = _readline(buffer,level,linebuf);
        //printf("line:%s\n",linebuf);

        if (strstr(linebuf,"Sec-WebSocket-Key")!=NULL)
        {
            strcat(linebuf,GUID);
//            printf("key:%s\nlen=%d\n",linebuf+19,strlen(linebuf+19));
            SHA1((unsigned char*)&linebuf+19,strlen(linebuf+19),(unsigned char*)&sha1_data);
//            printf("sha1:%s\n",sha1_data);
            base64_encode(sha1_data,strlen(sha1_data),sec_accept);
//            printf("base64:%s\n",sec_accept);
            /* write the response */
            sprintf(head, "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" \
                          "Upgrade: websocket\r\n" \
                          "Connection: Upgrade\r\n" \
                          "Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n" \
                          "\r\n",sec_accept);

            printf("response\n");
            printf("%s",head);
            if (write(cli_fd,head,strlen(head))<0)
                perror("write");

            break;
        }
    }while((buffer[level]!='\r' || buffer[level+1]!='\n') && level!=-1);
    return 0;
}

int recv_frame_head(int fd,frame_head* head)
{
    char one_char;
    /*read fin and op code*/
    if (read(fd,&one_char,1)<=0)
    {
        perror("read fin");
        return -1;
    }
    head->fin = (one_char & 0x80) == 0x80;
    head->opcode = one_char & 0x0F;
    if (read(fd,&one_char,1)<=0)
    {
        perror("read mask");
        return -1;
    }
    head->mask = (one_char & 0x80) == 0X80;

    /*get payload length*/
    head->payload_length = one_char & 0x7F;

    if (head->payload_length == 126)
    {
        char extern_len[2];
        if (read(fd,extern_len,2)<=0)
        {
            perror("read extern_len");
            return -1;
        }
        head->payload_length = (extern_len[0]&0xFF) << 8 | (extern_len[1]&0xFF);
    }
    else if (head->payload_length == 127)
    {
        char extern_len[8],temp;
        int i;
        if (read(fd,extern_len,8)<=0)
        {
            perror("read extern_len");
            return -1;
        }
        for(i=0;i<4;i++)
        {
            temp = extern_len[i];
            extern_len[i] = extern_len[7-i];
            extern_len[7-i] = temp;
        }
        memcpy(&(head->payload_length),extern_len,8);
    }

    /*read masking-key*/
    if (read(fd,head->masking_key,4)<=0)
    {
        perror("read masking-key");
        return -1;
    }

    return 0;
}

/**
 * @brief umask
 * xor decode
 * @param data
 * @param len
 * @param mask
 */
void umask(char *data,int len,char *mask)
{
    int i;
    for (i=0;i<len;++i)
        *(data+i) ^= *(mask+(i%4));
}

int send_frame_head(int fd,frame_head* head)
{
    char *response_head;
    int head_length = 0;
    if(head->payload_length<126)
    {
        response_head = (char*)malloc(2);
        response_head[0] = 0x81;
        response_head[1] = head->payload_length;
        head_length = 2;
    }
    else if (head->payload_length<0xFFFF)
    {
        response_head = (char*)malloc(4);
        response_head[0] = 0x81;
        response_head[1] = 126;
        response_head[2] = (head->payload_length >> 8 & 0xFF);
        response_head[3] = (head->payload_length & 0xFF);
        head_length = 4;
    }
    else
    {
        //no code
        response_head = (char*)malloc(12);
//        response_head[0] = 0x81;
//        response_head[1] = 127;
//        response_head[2] = (head->payload_length >> 8 & 0xFF);
//        response_head[3] = (head->payload_length & 0xFF);
        head_length = 12;
    }

    if(write(fd,response_head,head_length)<=0)
    {
        perror("write head");
        return -1;
    }

    free(response_head);
    return 0;
}


int wait_client(int listen_socket)
{
    struct sockaddr_in cliaddr;
    int addrlen = sizeof(cliaddr);
    printf("waiting for new client ... \n");
    int client_socket = accept(listen_socket, (struct sockaddr *)&cliaddr, &addrlen);
    if(client_socket == -1){
        perror("accept");
        return -1;
    }

    printf("success for new client66 : %s\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

    return client_socket;
}

void hanld_client(int ser_fd, int conn)
{
    shakehands(conn);

    int count = 10;
    while (count--)
    {
    frame_head head;
    int rul = recv_frame_head(conn,&head);
    if(rul < 0)
        break;
    printf("fin=%d\nopcode=0x%X\nmask=%d\npayload_len=%llu\n",head.fin,head.opcode,head.mask,head.payload_length);
    //echo head
    send_frame_head(conn,&head);
    //read payload data
    char payload_data[1024] = {0};
    int size = 0;
    do {
                int rul;
                rul = read(conn,payload_data,1024);
                if (rul<=0)
                    break;
                size+=rul;

                umask(payload_data,size,head.masking_key);
                printf("recive:%s",payload_data);

                //echo data
                if (write(conn,payload_data,rul)<=0)
                    break;
            }while(size<head.payload_length);
            printf("\n-----------\n");
    }
    close(conn);
}

void handler(int sig)
{
    while (waitpid(-1,  NULL,   WNOHANG) > 0)
    	{
    		printf ("success to do exit for a client \n");
    	}
}

int main()
{
    int ser_fd = passive_server(9527,20);
    signal(SIGCHLD, handler);
    while(1){
        int conn = wait_client(ser_fd);
        int pid = fork();
        if(pid == -1){
            perror("fork");
            break;
        }
        if(pid > 0){
            close(conn);
            continue;
        }
        if(pid == 0){
            close(ser_fd);
            hanld_client(ser_fd, conn);
            break;
        }
    }
    close(ser_fd);
}

说明附件:


linux中fork()函数详解 转载自CSDN

一、fork入门知识

一个进程,包括代码、数据和分配给进程的资源。fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程,也就是两个进程可以做完全相同的事,但如果初始参数或者传入的变量不同,两个进程也可以做不同的事。
一个进程调用fork()函数后,系统先给新的进程分配资源,例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中,只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。

我们来看一个例子:

/* 
 *  fork_test.c 
 *  version 1 
 *  Created on: 2010-5-29 
 *      Author: wangth 
 */  
#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>   
int main ()   
{   
    pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值  
    int count=0;  
    fpid=fork();   
    if (fpid < 0)   
        printf("error in fork!");   
    else if (fpid == 0) {  
        printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());   
        printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。  
        count++;  
    }  
    else {  
        printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());   
        printf("我是孩子他爹/n");  
        count++;  
    }  
    printf("统计结果是: %d/n",count);  
    return 0;  
}  

运行结果是:
i am the child process, my process id is 5574
我是爹的儿子
统计结果是: 1
i am the parent process, my process id is 5573
我是孩子他爹
统计结果是: 1
在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……
为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:
1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
2)在子进程中,fork返回0;
3)如果出现错误,fork返回一个负值;

在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。

引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.
fork出错可能有两种原因:
1)当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这时errno的值被设置为EAGAIN。
2)系统内存不足,这时errno的值被设置为ENOMEM。
创建新进程成功后,系统中出现两个基本完全相同的进程,这两个进程执行没有固定的先后顺序,哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。
每个进程都有一个独特(互不相同)的进程标识符(process ID),可以通过getpid()函数获得,还有一个记录父进程pid的变量,可以通过getppid()函数获得变量的值。
fork执行完毕后,出现两个进程,

多进程的ws:websocket的服务端-第六步|时刻需

有人说两个进程的内容完全一样啊,怎么打印的结果不一样啊,那是因为判断条件的原因,上面列举的只是进程的代码和指令,还有变量啊。
执行完fork后,进程1的变量为count=0,fpid!=0(父进程)。进程2的变量为count=0,fpid=0(子进程),这两个进程的变量都是独立的,存在不同的地址中,不是共用的,这点要注意。可以说,我们就是通过fpid来识别和操作父子进程的。
还有人可能疑惑为什么不是从#include处开始复制代码的,这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。

二、fork进阶知识

先看一份代码:

/* 
 *  fork_test.c 
 *  version 2 
 *  Created on: 2010-5-29 
 *      Author: wangth 
 */  
#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>  
int main(void)  
{  
   int i=0;  
   printf("i son/pa ppid pid  fpid/n");  
   //ppid指当前进程的父进程pid  
   //pid指当前进程的pid,  
   //fpid指fork返回给当前进程的值  
   for(i=0;i<2;i++){  
       pid_t fpid=fork();  
       if(fpid==0)  
           printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
       else  
           printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
   }  
   return 0;  
} 

运行结果是:
i son/pa ppid pid  fpid
0 parent 2043 3224 3225
0 child  3224 3225    0
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227
1 child     1 3227    0
1 child     1 3226    0
这份代码比较有意思,我们来认真分析一下:
第一步:在父进程中,指令执行到for循环中,i=0,接着执行fork,fork执行完后,系统中出现两个进程,分别是p3224和p3225(后面我都用pxxxx表示进程id为xxxx的进程)。可以看到父进程p3224的父进程是p2043,子进程p3225的父进程正好是p3224。我们用一个链表来表示这个关系:
p2043->p3224->p3225
第一次fork后,p3224(父进程)的变量为i=0,fpid=3225(fork函数在父进程中返向子进程id),代码内容为:

for(i=0;i<2;i++){  
    pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=3225  
    if(fpid==0)  
       printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    else  
       printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
}  
return 0;  

p3225(子进程)的变量为i=0,fpid=0(fork函数在子进程中返回0),代码内容为:

for(i=0;i<2;i++){  
    pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=0  
    if(fpid==0)  
       printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    else  
       printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
}  
return 0; 

所以打印出结果:
0 parent 2043 3224 3225
0 child  3224 3225    0
第二步:假设父进程p3224先执行,当进入下一个循环时,i=1,接着执行fork,系统中又新增一个进程p3226,对于此时的父进程,p2043->p3224(当前进程)->p3226(被创建的子进程)。
对于子进程p3225,执行完第一次循环后,i=1,接着执行fork,系统中新增一个进程p3227,对于此进程,p3224->p3225(当前进程)->p3227(被创建的子进程)。从输出可以看到p3225原来是p3224的子进程,现在变成p3227的父进程。父子是相对的,这个大家应该容易理解。只要当前进程执行了fork,该进程就变成了父进程了,就打印出了parent。
所以打印出结果是:
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227
第三步:第二步创建了两个进程p3226,p3227,这两个进程执行完printf函数后就结束了,因为这两个进程无法进入第三次循环,无法fork,该执行return 0;了,其他进程也是如此。
以下是p3226,p3227打印出的结果:
1 child     1 3227    0
1 child     1 3226    0
细心的读者可能注意到p3226,p3227的父进程难道不该是p3224和p3225吗,怎么会是1呢?这里得讲到进程的创建和死亡的过程,在p3224和p3225执行完第二个循环后,main函数就该退出了,也即进程该死亡了,因为它已经做完所有事情了。p3224和p3225死亡后,p3226,p3227就没有父进程了,这在操作系统是不被允许的,所以p3226,p3227的父进程就被置为p1了,p1是永远不会死亡的,至于为什么,这里先不介绍,留到“三、fork高阶知识”讲。
总结一下,这个程序执行的流程如下:

多进程的ws:websocket的服务端-第六步|时刻需

这个程序最终产生了3个子进程,执行过6次printf()函数。
我们再来看一份代码:

/* 
 *  fork_test.c 
 *  version 3 
 *  Created on: 2010-5-29 
 *      Author: wangth 
 */  
#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>  
int main(void)  
{  
   int i=0;  
   for(i=0;i<3;i++){  
       pid_t fpid=fork();  
       if(fpid==0)  
           printf("son/n");  
       else  
           printf("father/n");  
   }  
   return 0;  
  
}  

它的执行结果是:
father
son
father
father
father
father
son
son
father
son
son
son
father
son
这里就不做详细解释了,只做一个大概的分析。
for        i=0         1           2
father     father     father
son
son       father
son
son       father     father
son
son       father
son
其中每一行分别代表一个进程的运行打印结果。
总结一下规律,对于这种N次循环的情况,执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N-1)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N-1个。(原本作者的结论是“执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N ”,这是错的)
网上有人说N次循环产生2*(1+2+4+……+2N)个进程,这个说法是不对的,希望大家需要注意

同时,大家如果想测一下一个程序中到底创建了几个子进程,最好的方法就是调用printf函数打印该进程的pid,也即调用printf("%d/n",getpid());或者通过printf("+/n");来判断产生了几个进程。有人想通过调用printf("+");来统计创建了几个进程,这是不妥当的。具体原因我来分析。
老规矩,大家看一下下面的代码:

/* 
 *  fork_test.c 
 *  version 4 
 *  Created on: 2010-5-29 
 *      Author: wangth 
 */  
#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>  
int main() {  
    pid_t fpid;//fpid表示fork函数返回的值  
    //printf("fork!");  
    printf("fork!/n");  
    fpid = fork();  
    if (fpid < 0)  
        printf("error in fork!");  
    else if (fpid == 0)  
        printf("I am the child process, my process id is %d/n", getpid());  
    else  
        printf("I am the parent process, my process id is %d/n", getpid());  
    return 0;  
} 

执行结果如下:
fork!
I am the parent process, my process id is 3361
I am the child process, my process id is 3362
如果把语句printf("fork!/n");注释掉,执行printf("fork!");
则新的程序的执行结果是:
fork!I am the parent process, my process id is 3298
fork!I am the child process, my process id is 3299
程序的唯一的区别就在于一个/n回车符号,为什么结果会相差这么大呢?
这就跟printf的缓冲机制有关了,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上。但是,只要看到有/n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了。
运行了printf("fork!")后,“fork!”仅仅被放到了缓冲里,程序运行到fork时缓冲里面的“fork!”  被子进程复制过去了。因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了fork! 。所以,你最终看到的会是fork!  被printf了2次!!!!
而运行printf("fork! /n")后,“fork!”被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有fork! 内容。因此你看到的结果会是fork! 被printf了1次!!!!
所以说printf("+");不能正确地反应进程的数量。
大家看了这么多可能有点疲倦吧,不过我还得贴最后一份代码来进一步分析fork函数。

#include <stdio.h>  
#include <unistd.h>  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
   fork();  
   fork() && fork() || fork();  
   fork();  
   return 0;  
}  

问题是不算main这个进程自身,程序到底创建了多少个进程。
为了解答这个问题,我们先做一下弊,先用程序验证一下,到此有多少个进程。

#include <stdio.h>  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
   fork();  
   fork() && fork() || fork();  
   fork();  
   printf("+/n");  
} 

答案是总共20个进程,除去main进程,还有19个进程。
我们再来仔细分析一下,为什么是还有19个进程。
第一个fork和最后一个fork肯定是会执行的。
主要在中间3个fork上,可以画一个图进行描述。
这里就需要注意&&和||运算符。
A&&B,如果A=0,就没有必要继续执行&&B了;A非0,就需要继续执行&&B。
A||B,如果A非0,就没有必要继续执行||B了,A=0,就需要继续执行||B。
fork()对于父进程和子进程的返回值是不同的,按照上面的A&&B和A||B的分支进行画图,可以得出5个分支。

多进程的ws:websocket的服务端-第六步|时刻需

加上前面的fork和最后的fork,总共4*5=20个进程,除去main主进程,就是19个进程了。


 

以下内容是解释 fork的记录 start

作者:ccf  发表于:2006-04-01 17:11:01

 

#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, my process id is %dn",getpid());

else

printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());

}

结果是
[root@localhost c]# ./a.out
i am the child process, my process id is 4286
i am the parent process, my process id is 4285

我就想不到为什么两行都打印出来了,在我想来,不管pid是多少,都应该只有一行才对

 

chg.s 回复于:2004-04-27 21:09:30


要搞清楚fork的执行过程,就必须先讲清楚操作系统中的“进程(process)”概念。一个进程,主要包含三个元素:

o. 一个可以执行的程序;
o. 和该进程相关联的全部数据(包括变量,内存空间,缓冲区等等);
o. 程序的执行上下文(execution context)。

不妨简单理解为,一个进程表示的,就是一个可执行程序的一次执行过程中的一个状态。操作系统对进程的管理,典型的情况,是通过进程表完成的。进程表中的每一个表项,记录的是当前操作系统中一个进程的情况。对于单 CPU的情况而言,每一特定时刻只有一个进程占用 CPU,但是系统中可能同时存在多个活动的(等待执行或继续执行的)进程。

一个称为“程序计数器(program counter, pc)”的寄存器,指出当前占用 CPU的进程要执行的下一条指令的位置。

当分给某个进程的 CPU时间已经用完,操作系统将该进程相关的寄存器的值,保存到该进程在进程表中对应的表项里面;把将要接替这个进程占用 CPU的那个进程的上下文,从进程表中读出,并更新相应的寄存器(这个过程称为“上下文交换(process context switch)”,实际的上下文交换需要涉及到更多的数据,那和fork无关,不再多说,主要要记住程序寄存器pc指出程序当前已经执行到哪里,是进程上下文的重要内容,换出 CPU的进程要保存这个寄存器的值,换入CPU的进程,也要根据进程表中保存的本进程执行上下文信息,更新这个寄存器)。

好了,有这些概念打底,可以说fork了。当你的程序执行到下面的语句:
pid=fork();
操作系统创建一个新的进程(子进程),并且在进程表中相应为它建立一个新的表项。新进程和原有进程的可执行程序是同一个程序;上下文和数据,绝大部分就是原进程(父进程)的拷贝,但它们是两个相互独立的进程!此时程序寄存器pc,在父、子进程的上下文中都声称,这个进程目前执行到fork调用即将返回(此时子进程不占有CPU,子进程的pc不是真正保存在寄存器中,而是作为进程上下文保存在进程表中的对应表项内)。问题是怎么返回,在父子进程中就分道扬镳

父进程继续执行,操作系统对fork的实现,使这个调用在父进程中返回刚刚创建的子进程的pid(一个正整数),所以下面的if语句中pid<0, pid==0的两个分支都不会执行。所以输出i am the parent process...

子进程在之后的某个时候得到调度,它的上下文被换入,占据 CPU,操作系统对fork的实现,使得子进程中fork调用返回0。所以在这个进程(注意这不是父进程了哦,虽然是同一个程序,但是这是同一个程序的另外一次执行,在操作系统中这次执行是由另外一个进程表示的,从执行的角度说和父进程相互独立)中pid=0。这个进程继续执行的过程中,if语句中 pid<0不满足,但是pid==0是true。所以输出i am the child process...

我想你比较困惑的就是,为什么看上去程序中互斥的两个分支都被执行了。在一个程序的一次执行中,这当然是不可能的;但是你看到的两行输出是来自两个进程,这两个进程来自同一个程序的两次执行。

我的天,不知道说明白了没……

zhaojinbo 回复于:2004-04-28 12:35:50

fork之后,操作系统会复制一个与父进程完全相同的子进程,虽说是父子关系,但是在操作系统看来,他们更像兄弟关系,这2个进程共享代码空间,但是数据空间是互相独立的,子进程数据空间中的内容是父进程的完整拷贝,指令指针也完全相同,但只有一点不同,如果fork成功,子进程中 fork的返回值是0,父进程中fork的返回值是子进程的进程号,如果fork不成功,父进程会返回错误。
可以这样想象,2个进程一直同时运行,而且步调一致,在fork之后,他们分别作不同的工作,也就是分岔了。这也是fork为什么叫fork的原因。
至于那一个最先运行,可能与操作系统有关,而且这个问题在实际应用中并不重要,如果需要父子进程协同,可以通过原语的办法解决。

 

sniper 回复于:2004-04-28 22:11:15

哦,偶明白了,在程序段里用了fork();之后程序出了分岔,派生出了两个进程。具体哪个先运行就看该系统的调度算法了。
在这里,我们可以这么认为,在运行到"pid=fork();"时系统派生出一个跟主程序一模一样的子进程。该进程的"pid=fork();"一句中pid得到的就是子进程本身的 pid;子进程结束后,父进程的"pid=fork();"中pid得到的就是父进程本身的pid。因此改程序有两行输出。

注:此处不准确,在子进程中pid的值为0,通过getpid可以获取子进程的进程id;在父进程中pid为父进程编号。

勘误:父进程中的pid值为子进程进程号,只有父进程执行的getpid()才是他自己的进程号。寒,彻底的in了

 

jjl3 回复于:2004-07-14 11:43:20

我做如下修改

#include <unistd.h>;
#include <sys/types.h>;

main ()
{
pid_t pid;
printf("fork!");     // printf("fork!n");
pid=fork();

if (pid < 0)
printf("error in fork!");
else if (pid == 0)
printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());
else
printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());
}

 

结果是
[root@localhost c]# ./a.out
fork!i am the child process, my process id is 4286
fork!i am the parent process, my process id is 4285

但我改成printf("fork!n");后,结果是
[root@localhost c]# ./a.out
fork!
i am the child process, my process id is 4286
i am the parent process, my process id is 4285

为什么只有一个fork!打印出来了?上一个为什么有2个?

 

bashfulboy 回复于:2004-07-14 22:10:52

我也来一下:
wujiajia 的理解有些错误,
printf("AAAAAAAA");//print 一次;    这里会print 2次
如果你将 printf("AAAAAA") 换成 printf("AAAAAAn")    那么就是只打印一次了.
主要的区别是因为有了一个 n   回车符号
这就跟Printf的缓冲机制有关了,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上
但是,只要看到有 n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了.
运行了printf("AAAAAA") 后, AAAAAA 仅仅被放到了缓冲里,再运行到fork时,缓冲里面的 AAAAAA 被子进程继承了
因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了 AAAAAA.
所以,你最终看到的会是 AAAAAA 被printf了2次!!!!
而运行 printf("AAAAAAn")后, AAAAAA 被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有 AAAAAA 内容
因此你看到的结果会是 AAAAAA 被printf了1次!!!!

(精要)

 

albcamus 回复于:2005-03-08 15:56:11

>;>;派生子进程的pid变量并没有被改变是什么意思 对于子进程来讲pid不就是0吗

1,派生子进程的进程,即父进程,其pid不变;
2,对子进程来说,fork返回给它0,但它的pid绝对不会是0;之所以fork返回0给它,是因为它随时可以调用getpid()来获取自己的pid;
3,楼上的楼上的你的观点是对的,fork之后夫子进程除非采用了同步手段,否则不能确定谁先运行,也不能确定谁先结束。认为子进程结束后父进程才从fork返回的,这是不对的,fork不是这样的,vfork才这样。

以上内容是解释 fork的记录 end
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    • 匿名 匿名 4

      666是什么

        • 匿名 匿名 4

          @匿名 你这个是什么鬼