使用者態程序執行緒的建立 forkvforkpthread

fork

fork 函式建立子程序成功後，父程序返回子程序的 pid，子程序返回0。具體描述如下：

fork返回值為-1，代表建立子程序失敗

fork返回值為0，代表子程序建立成功，這個分支是子程序的執行邏輯

fork返回值大於0，這個分支是父程序的執行邏輯，並且返回值等於子程序的 pid

我們看下透過 fork 系統呼叫來建立子程序的例子：

#include #include #include int main（）{ pid_t pid = fork（）； if（pid == -1）{ printf（“create child process failed！\n”）； return -1； }else if（pid == 0）{ printf（“This is child process！\n”）； }else{ printf（“This is parent process！\n”）； printf（“parent process pid = %d\n”，getpid（））； printf（“child process pid = %d\n”，pid）； } getchar（）； return 0；}

執行結果：

$ 。/a。outThis is parent process！parent process pid = 25483child process pid = 25484This is child process！

從上面的執行結果來看，子程序的pid=25484，父程序的pid=25483。

在前面介紹記憶體缺頁異常的時候，提到寫時複製 COW 是一種推遲或者避免複製資料的技術，主要用在 fork 系統呼叫裡，當執行 fork 建立新子程序時，核心不需要複製父程序的整個程序地址空間給子程序，而是讓父程序和子程序共享同一個副本，只有寫入時，資料才會被複制。我們用一個簡單裡的例子描述下：

#include #include #include int peter = 10；int main（）{ pid_t pid = fork（）； if（pid == -1）{ printf（“create child process failed！\n”）； return -1； }else if（pid == 0）{ printf（“This is child process， peter = %d！\n”， peter）； peter = 100； printf（“After child process modify peter = %d\n”， peter）； }else{ printf（“This is parent process = %d！\n”， peter）； } getchar（）； return 0；}

執行結果：

$ 。/a。outThis is parent process = 10！This is child process， peter = 10！After child process modify peter = 100

從執行結果可以看到，不論子程序如何去修改 peter 的值，父程序永遠看到的是自己的那一份。

vfork

接下來看下使用 vfork 來建立子程序：

#include #include #include #include int peter = 10；int main（）{ pid_t pid = vfork（）； if（pid == -1）{ printf（“create child process failed！\n”）； return -1； }else if（pid == 0）{ printf（“This is child process， peter = %d！\n”， peter）； peter = 100； printf（“After child process modify peter = %d\n”， peter）； exit（0）； }else{ printf（“This is parent process = %d！\n”， peter）； } getchar（）； return 0；}

執行結果：

$ 。/a。outThis is child process， peter = 10！After child process modify peter = 100This is parent process = 100！

從執行結果中可以看出，當子程序修改了 peter=100 之後，父程序中列印 peter 的值也是100。

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pthread_create

現在我們知道了建立程序有兩種方式：fork，vfork。那麼建立執行緒呢？

執行緒的建立介面是用 pthread_create：

#include #include #include #include #include int peter = 10；static pid_t gettid（void）{ return syscall（SYS_gettid）；}static void* thread_call（void* arg）{ peter = 100； printf（“create thread success！\n”）； printf（“thread_call pid = %d， tid = %d， peter = %d\n”， getpid（）， gettid（）， peter）； return NULL；}int main（）{ int ret； pthread_t thread； ret = pthread_create（&thread， NULL， thread_call， NULL）； if（ret == -1） printf（“create thread faild！\n”）； ret = pthread_join（thread， NULL）； if（ret == -1） printf（“pthread join failed！\n”）； printf（“process pid = %d， tid = %d， peter = %d\n”， getpid（）， gettid（）， peter）； return ret；}

執行結果：

$ 。/a。outcreate thread success！thread_call pid = 9719， tid = 9720， peter = 100process pid = 9719， tid = 9719， peter = 100

從上面的結果可以看出：程序和執行緒的 pid 都是相同的。當執行緒修改了 peter = 100 之後，父程序中列印 peter 的值也是100。