谁先跑叉，结果相互矛盾

Question

我有这个简单的测试：

int main() {
    int res = fork();
    if (res == 0) { // child
        printf("Son running now, pid = %d\n", getpid());
    }
    else { // parent
        printf("Parent running now, pid = %d\n", getpid());
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

当我运行它一百次，即运行这个命令，

for ((i=0;i<100;i++)); do echo ${i}:; ./test; done

我得到：

0:
Parent running now, pid = 1775
Son running now, pid = 1776
1:
Parent running now, pid = 1777
Son running now, pid = 1778
2:
Parent running now, pid = 1779
Son running now, pid = 1780

等等；而当我第一次写入文件并然后读取文件时，即运行这个命令，

for ((i=0;i<100;i++)); do echo ${i}:; ./test; done > forout
cat forout

我明白了！也就是说，

0:
Son running now, pid = 1776
Parent running now, pid = 1775
1:
Son running now, pid = 1778
Parent running now, pid = 1777
2:
Son running now, pid = 1780
Parent running now, pid = 1779

我知道调度程序。就分叉后谁先运行而言，这个结果不意味着什么？分叉函数 do_fork()（在 kernel/fork.c）以将 need_resched 标志设置为 1 结束，内核开发人员评论说 "let the child process run first."

我猜想这与 printf 写入的缓冲区有关。

此外，输入重定向 (>) 是先将所有内容写入缓冲区，然后再复制到文件，这样说对吗？即便如此，为什么这会改变打印的顺序？

注意：我正在运行测试单核虚拟机Linux 内核 v2.4.14.

感谢您的宝贵时间。

Answer 1

当您重定向时，glibc 检测到 stdout 不是 tty 打开输出缓冲以提高效率。因此，在进程退出之前不会写入缓冲区。你可以看到这个，例如：

int main() {
  printf("hello world\n");
  sleep(60);
}

当您运行交互时，它会打印 "hello world" 并等待。当你重定向到一个文件时，你会看到 60 秒内没有写入任何内容：

$ ./foo > file & tail -f file
(no output for 60 seconds)

由于您的父进程等待子进程，它必然总是最后退出，因此最后刷新其输出。

谁先跑叉，结果相互矛盾

Who runs first in fork, with contradicting results

linux

kernel

fork

scheduler