Fork——分道扬镳的开始

Fork——分道扬镳的开始

刺猬@http://blog.csdn.net/littlehedgehog

在copy_process的函数中有这样一段代码:

p->tss.eax = 0 ;    

赵博注释道: 这就是当fork()返回时新进程会返回0的原因所在！ 呃，很多人不明白这段注释含义，fork返回0？我怎么没看见fork在新进程返回了？ 这里我介绍下我的看法权当是抛砖引玉，以后有新手路过浏览拙文，若有一丝领悟，此文也达到它目的了。

话说这个fork返回值问题，赵博论坛(http://oldlinux.org)也有不少人讨教。其实追根溯源，fork调用还得到unix那个年代说起。

且看代码:

#include <stdio.h>
#include  <unistd.h>
int  main()
... {
    fork();
    printf("hello/n");
    return 0;
}

试问，此程序打印结果？

打印出两个helllo，若是初次调用fork可能有稍许惊讶，不过细细想来便知: 当前进程运行到fork时候，产生了一个新进程，我们知道新的进程几乎全部是拷贝父进程所有内容，最为重要的便是进程的TSS段。cs、eip均是拷贝的父进程内容。请看这段内核代码(部分):

 

        p -> tss.back_link  =   0 ;
    p -> tss.esp0  =  PAGE_SIZE  +  ( long ) p;    
    p -> tss.ss0  =   0x10 ;
    p ->tss.eip =  eip;
    p -> tss.eflags  =  eflags;
    p ->tss.eax = 0 ;        
    p -> tss.ecx  =  ecx;
    p -> tss.edx  =  edx;
    p -> tss.ebx  =  ebx;
    p -> tss.esp  =  esp;    
    p -> tss.ebp  =  ebp;
    p -> tss.esi  =  esi;
    p -> tss.edi  =  edi;
    p -> tss.es  =  es  &   0xffff ;
    p ->tss.cs = cs & 0xffff ;
    p -> tss.ss  =  ss  &   0xffff ;
    p -> tss.ds  =  ds  &   0xffff ;
    p -> tss.fs  =  fs  &   0xffff ;
    p -> tss.gs  =  gs  &   0xffff ;
    p -> tss.ldt  =  _LDT(nr);
    p -> tss.trace_bitmap  =   0x80000000 ;

注意我加粗的两句，分别是给子进程cs、eip赋值的，全部是父进程相对应的值。那么当子进程运行的时候，eip还是指向的是父进程的代码，也就是说子进程运行时仍执行的是父进程代码，即是打印hello。那么我们上面可以看到父进程和子进程同时会执行printf这条代码，难怪会有两行hello的打印。

Fork的调用问题我们就探讨到这儿，下面我们来看看赵博为什么说这就是当fork()返回时新进程会返回0的原因所在！

由上面的例子我们可以看到其实当fork调用后，父进程和子进程都会按照原来的代码流执行下去。我们来设想一下: 现在假如是父进程在调用fork后，父进程执行，fork的返回值就是子进程的进程号。fork这段代码是段嵌入式汇编宏函数，也就是syscall0. 大家可以参照《完全剖析》p235，恕不细表。而如果是子进程被调度的话，我们看到由于前面我们设置了tss:

p->tss.eax = 0 ;    

此时的tss中的eax设为了0，一旦子进程被调度，cpu会自动加载tss，然后eax会被自动设为0，而一般情况下我们是把eax当作程序的返回值存放地点的，所以这里类似于返回了0。

这样fork在父进程返回的是子进程的进程号，而在子进程“返回”的是0。我们就可以根据此区分当前是父进程在运行，还是子进程在运行了。比如下例:

 

#include <stdio.h>
#include  <unistd.h>
int  main()
... {
    pid_t pid;
    pid=fork();
    if (pid==0)
    ...{
        printf("child ");
    }
    printf("parent ");
    return 0;

}