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“你還有什么要說(shuō)的嗎?沒(méi)有的話我就要?jiǎng)邮至?rdquo;，kill程序最后問(wèn)道。

這一次，我沒(méi)有再回答。

只見(jiàn)kill老哥手起刀落，我短暫的一生就這樣結(jié)束了···

我是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序，一直以來(lái)都運(yùn)行在Windows系統(tǒng)上，日子過(guò)得很舒服。可前段時(shí)間，程序員告訴我要把我移植到Linux系統(tǒng)下運(yùn)行，需要對(duì)我大動(dòng)手術(shù)，我平靜的生活就這樣被打破了。

來(lái)到這個(gè)叫Linux的地方運(yùn)行，一切對(duì)我都很陌生，沒(méi)有了熟悉的C盤、D盤和E盤，取而代之的是各種各樣的目錄。

/bin 
/boot 
/etc 
/dev 
/mnt 
/opt 
/proc 
/home 
/usr 
/usr64 
/var 
/sys 
... 

這里很有意思，一切都是文件，硬件設(shè)備是文件、管道是文件、網(wǎng)絡(luò)套接字也是文件，搞得我很不適應(yīng)。

這些都還好，我都還能接受，但直到今天···

奇怪的fork

今天早上，我收到了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，需要完成一個(gè)功能，這個(gè)工作比較耗時(shí)，我準(zhǔn)備創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，讓我的小弟去完成。

這是我第一次在Linux系統(tǒng)上創(chuàng)建進(jìn)程，有點(diǎn)摸不著北，看了半天，只看到程序員在我的代碼里寫了一個(gè)fork函數(shù)：

pid_t pid=fork(); 
if ( pid > 0 ) { 
    ··· 
} else if( pid == 0 ) { 
    ··· 
} else { 
    ··· 
} 

我晃晃悠悠的來(lái)到fork函數(shù)的門前，四處觀察。

“您是要?jiǎng)?chuàng)建進(jìn)程嗎?”，fork函數(shù)好像看出了我的來(lái)意。

“是的，我是第一次在這里創(chuàng)建進(jìn)程，以前我在Windows那片兒的時(shí)候，都是調(diào)用CreateProcess，但這里好像沒(méi)有叫這個(gè)名字的函數(shù)···”

fork函數(shù)聽后笑了起來(lái)，說(shuō)道：“別找了，我就是負(fù)責(zé)創(chuàng)建進(jìn)程的函數(shù)”

“你?fork不是叉子的意思嗎，好端端的干嘛取這么個(gè)名字?”，我一邊說(shuō)，一邊朝fork函數(shù)走去。

fork沒(méi)有理會(huì)我的問(wèn)題，只是說(shuō)道：“您這邊稍坐一下，我要跟內(nèi)核通信一下，讓內(nèi)核創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程”

這下我倒是明白他的意思，像創(chuàng)建進(jìn)程這種操作，都是由操作系統(tǒng)內(nèi)核中的系統(tǒng)調(diào)用來(lái)完成的，而像fork這些我們可以直接調(diào)用的函數(shù)只是應(yīng)用層的接口而已，這跟以前在Windows上是一樣的。

不過(guò)我突然反應(yīng)過(guò)來(lái)，著急問(wèn)道：“唉，我還沒(méi)告訴你要?jiǎng)?chuàng)建的進(jìn)程參數(shù)呢，你怎么知道要啟動(dòng)哪個(gè)程序?”

fork撲哧一下笑出了聲，不過(guò)并沒(méi)有回答我的問(wèn)題。

人生地不熟的，我也沒(méi)好再多問(wèn)，只好耐心等待，等待期間我竟然睡著了。

[[432608]]

“醒醒”，不知過(guò)了多久，fork函數(shù)叫醒了我：“創(chuàng)建完成了，請(qǐng)拿好，這是進(jìn)程號(hào)pid”，說(shuō)完給了我一個(gè)數(shù)字。

我攤開一看，居然寫了一個(gè)大大的0!

“怎么搞的，創(chuàng)建失敗了?”，我問(wèn)到。

“沒(méi)有啊，您就是剛剛創(chuàng)建的子進(jìn)程”

“啥?你是不是搞錯(cuò)了，我就是專程來(lái)創(chuàng)建子進(jìn)程的，我自己怎么會(huì)是子進(jìn)程?”

fork函數(shù)又笑了，“我沒(méi)有搞錯(cuò)，您其實(shí)已經(jīng)不是原來(lái)的你了，而是一個(gè)復(fù)制品，是內(nèi)核剛剛復(fù)制出來(lái)的”

“復(fù)制品?什么意思?”，我越聽越懵!

“每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)核中都是一個(gè)task_struct結(jié)構(gòu)，剛才您睡著期間，內(nèi)核在創(chuàng)建進(jìn)程的時(shí)候，把內(nèi)核中原來(lái)的你的task_struct復(fù)制了一份，還創(chuàng)建了一個(gè)全新的進(jìn)程地址空間和堆棧，現(xiàn)在的你和原來(lái)的你除了極少數(shù)地方不一樣，基本上差不多”

“那原來(lái)的我呢?去哪里了”

“他已經(jīng)變成你的父進(jìn)程了，我是一個(gè)特殊的函數(shù)，一次調(diào)用會(huì)返回兩次，在父進(jìn)程和子進(jìn)程中都會(huì)返回。在原來(lái)的進(jìn)程中，我把你的進(jìn)程號(hào)給了他，而我返回給你0，就表示你現(xiàn)在就是子進(jìn)程”

原來(lái)是這樣，我大受震撼，這簡(jiǎn)直顛覆我的認(rèn)知，居然還有如此奇特的函數(shù)，調(diào)用一次，就變成了兩個(gè)進(jìn)程，思考之間，我忽然有些明白這個(gè)函數(shù)為什么要叫fork的原因了。

寫時(shí)拷貝

“您是剛來(lái)咱們這里吧，可能還不太熟悉，慢慢就習(xí)慣了”

“你們這效率也太高了吧，整個(gè)進(jìn)程地址空間那么大，居然這么快就復(fù)制了一份!”

fork函數(shù)又笑了!難道我又說(shuō)錯(cuò)話了?

“進(jìn)程的內(nèi)存地址空間可沒(méi)有復(fù)制，你現(xiàn)在和父進(jìn)程是共享的內(nèi)存空間的”

“啥?共享?你剛才不是說(shuō)創(chuàng)建了新的進(jìn)程空間和堆棧嗎?”

“您看到的內(nèi)存地址空間是虛擬的，您的內(nèi)存頁(yè)面和父進(jìn)程的內(nèi)存頁(yè)面實(shí)際上是映射的同一個(gè)物理內(nèi)存頁(yè)，所以實(shí)際上是共享的喲”

“原來(lái)是這樣，可是弄成共享了，兩個(gè)進(jìn)程一起用，豈不是要出亂子?”

“放心，內(nèi)核把這些頁(yè)面都設(shè)置成了只讀，如果你們只是讀的話，不會(huì)有問(wèn)題，但只要有一方嘗試寫入，就會(huì)觸發(fā)異常，內(nèi)核發(fā)現(xiàn)異常后再去分配一個(gè)新的頁(yè)面讓你們分開使用。哦對(duì)了，這個(gè)叫寫時(shí)拷貝(COW) 機(jī)制”

“有點(diǎn)意思，你們倒是挺聰明的”

“沒(méi)辦法，盡量壓縮成本，提高創(chuàng)建進(jìn)程的效率嘛，因?yàn)檫M(jìn)程中的很多內(nèi)存頁(yè)面都只會(huì)去讀，如果全部無(wú)腦拷貝一份，那不是太浪費(fèi)資源和時(shí)間了嗎”，fork函數(shù)說(shuō)到。

“有道理，有道理”，我點(diǎn)了點(diǎn)頭，告別了fork函數(shù)，準(zhǔn)備回去繼續(xù)工作。

消失的線程們

本以為這奇怪的進(jìn)程創(chuàng)建方式已經(jīng)讓我大開眼界了，沒(méi)想到可怕的事情才剛剛開始。

告別fork函數(shù)沒(méi)多久，我就卡在了一個(gè)地方?jīng)]法執(zhí)行下去，原來(lái)，前面有一把鎖被別的線程占用了，而我現(xiàn)在也需要占用它。

這倒也不足為奇，以往工作的時(shí)候，也經(jīng)常碰到鎖被別的線程鎖定的情況，但這一次，我等了很久也一直不見(jiàn)有線程來(lái)釋放。

“喂，醒醒”

不知過(guò)了多久，我竟然又睡著了。

睜開眼睛，另一個(gè)程序站出現(xiàn)在了我的面前。

“你是?”

“你好，我是kill”

“kill?那個(gè)專門殺進(jìn)程的kill程序?你來(lái)找我干嘛”，我驚的一下睡意全無(wú)。

kill程序從背后拿出了兩個(gè)數(shù)字：9，1409

“你看，這是我收到的參數(shù)，1409是你的進(jìn)程號(hào)PID，9表示要強(qiáng)制殺死你”

“啊?為什么?”，那一刻，我徹底慌了。

“可能是你卡死在這里太久了吧，人類才啟動(dòng)我來(lái)結(jié)束你的運(yùn)行”，kill程序說(shuō)到。

“是啊，不知道是哪個(gè)該死的線程占用了這把鎖一直不釋放，我才卡在這里”，我委屈的說(shuō)到。

“哪里有別的線程，我看了一下，你這進(jìn)程就只有一個(gè)線程啊!”

“你看錯(cuò)了吧?”，說(shuō)完，我認(rèn)真檢查了起來(lái)，居然還真只有一個(gè)線程了!我白等了這么久!

“奇怪了，我明明是一個(gè)多線程的程序啊!”，我眉頭緊鎖。

“你仔細(xì)想想，剛才有沒(méi)有發(fā)生什么事情?”，kill程序問(wèn)到。

“我就執(zhí)行了一下fork，生成了一個(gè)子進(jìn)程，哦對(duì)了，我就是那個(gè)子進(jìn)程”

“難怪!”，kill程序恍然大悟。

“難怪什么?

“fork那家伙創(chuàng)建子進(jìn)程的時(shí)候，只會(huì)復(fù)制當(dāng)前的線程，其他線程不會(huì)被復(fù)制!”，Kill程序說(shuō)完嘆了口氣，仿佛已經(jīng)見(jiàn)怪不怪了。

“what?怎么會(huì)這樣?其他線程沒(méi)復(fù)制，那豈不是要出亂子?”

kill程序不緊不慢地說(shuō)道：“這都是歷史遺留問(wèn)題了，早期都是單線程的程序，一個(gè)task_struct就是一個(gè)進(jìn)程，fork這樣做是沒(méi)有問(wèn)題的，后來(lái)出現(xiàn)了多線程技術(shù)，一個(gè)task_struct實(shí)際上是一個(gè)線程了，多個(gè)task_struct通過(guò)共享地址空間，成為一個(gè)線程組，也就是進(jìn)程，但fork仍然只復(fù)制當(dāng)前的線程，就有了這個(gè)問(wèn)題”

“我去，這坑爹的fork!”

“你不是第一個(gè)被坑的了!等著程序員把你重新改造下吧”

“唉···”，我長(zhǎng)長(zhǎng)的嘆了口氣。

“你還有什么要說(shuō)的嗎?沒(méi)有的話我就要?jiǎng)邮至?rdquo;，kill程序最后問(wèn)道。

這一次，我沒(méi)有再回答。

只見(jiàn)kill老哥手起刀落，一切都消失了···