C の FORK() - TECHCODEVIEW.COM

Fork システムコールは、Linux および Unix システムで新しいプロセスを作成するために使用されます。 子プロセス 、fork() 呼び出しを行うプロセス (親プロセス) と同時に実行されます。新しい子プロセスが作成されると、両方のプロセスが fork() システムコールに続いて次の命令を実行します。

子プロセスは、親プロセスで使用するものと同じ pc (プログラムカウンタ)、同じ CPU レジスタ、および同じオープンファイルを使用します。パラメーターは取らず、整数値を返します。

以下は、fork() によって返されるさまざまな値です。

負の値 : 子プロセスの作成に失敗しました。
ゼロ : 新しく作成した子プロセスに戻ります。
正の値 : 親または呼び出し元に返されます。値には、新しく作成された子プロセスのプロセス ID が含まれます。

フォークプロセスの作成

注記： fork() はスレッドベースの関数であり、正しい出力を取得するには、ローカルシステムでプログラムを実行します。

上記のプログラムは Windows 環境ではコンパイルできないことに注意してください。

C の fork() の例

C

#include> #include> #include> int> main()> {> > > // make two process which run same> > // program after this instruction> > pid_t p = fork();> > if> (p <0){> > perror> (> 'fork fail'> );> > exit> (1);> > }> > printf> (>

'Hello world!, process_id(pid) = %d 
'>

,getpid());> > return> 0;> }>

出力

Hello world!, process_id(pid) = 31 Hello world!, process_id(pid) = 32

例 2: hello が出力される回数を計算します。

C

#include> #include> #include> int> main()> {> > fork();> > fork();> > fork();> > printf> (>

'hello
'>

);> > return> 0;> }>

出力

hello hello hello hello hello hello hello hello

説明

「hello」が出力される回数は、作成されたプロセスの数と同じです。プロセスの合計数 = 2 ⁿここで、n は fork システムコールの数です。したがって、ここでは n = 3, 2 ³= 8 3 つの行にいくつかのラベル名を付けてみましょう。

fork (); // Line 1 fork (); // Line 2 fork (); // Line 3 L1 // There will be 1 child process /  // created by line 1. L2 L2 // There will be 2 child processes /  /  // created by line 2 L3 L3 L3 L3 // There will be 4 child processes // created by line 3

したがって、合計 8 つのプロセス (新しい子プロセスと 1 つの元のプロセス) があります。プロセス間の関係をツリー階層として表現したい場合は、次のようになります。メインプロセス: P0 1 番目のフォークによって作成されたプロセス: P1 2 番目のフォークによって作成されたプロセス: P2、P3 3 番目のフォークによって作成されたプロセス: P4、P5、P6、P7

 P0 / |  P1 P4 P2 /   P3 P6 P5 / P7

例 3: 次のプログラムの出力を予測します。

C

#include> #include> #include> #include> void> forkexample()> {> > pid_t p;> > p = fork();> > if> (p <0)> > {> > perror> (> 'fork fail'> );> > exit> (1);> > }> > // child process because return value zero> > else> if> ( p == 0)> > printf> (>

'Hello from Child!
'>

);> > > // parent process because return value non-zero.> > else> > printf> (>

'Hello from Parent!
'>

);> }> int> main()> {> > forkexample();> > return> 0;> }>

出力

Hello from Parent! Hello from Child!

注記： 上記のコードでは、子プロセスが作成されます。 fork() は、子プロセスでは 0 を返し、親プロセスでは正の整数を返します。ここでは、親プロセスと子プロセスが同時に実行されているため、2 つの出力が可能です。したがって、OS が最初に親プロセスに制御を与えるのか、それとも子プロセスに制御を与えるのかはわかりません。

親プロセスと子プロセスは同じプログラムを実行していますが、それはそれらが同一であることを意味するわけではありません。 OS はこれら 2 つのプロセスに異なるデータと状態を割り当て、これらのプロセスの制御フローは異なる場合があります。次の例を参照してください。

例 4: 次のプログラムの出力を予測します。

C

#include> #include> #include> #include> > void> forkexample()> {> > int> x = 1;> > pid_t p = fork();> > if> (p <0){> > perror> (> 'fork fail'> );> > exit> (1);> > }> > else> if> (p == 0)> > printf> (>