Кто работает первым в форке, с противоречивыми результатами

Question

У меня есть этот простой тест:

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;
}

Когда я запускаю его сто раз, т.е. запускаю эту команду,

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

Я получаю:

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

и т. Д .;тогда как, когда я сначала записываю в файл и затем читаю файл, т.е. запускаю эту команду,

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

я получаю его перевёрнутым!То есть

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

Я знаю о планировщике.Что не означает этот результат с точки зрения того, кто бежит первым после разветвления?Функция разветвления, do_fork() (в kernel/fork.c) заканчивается установкой флага need_resched в 1 с комментарием разработчиков ядра, который говорит: «Пусть дочерний процесс запускается первым».

Я догадался, чтоэто как-то связано с буферами, в которые printf пишет.

Также верно ли, что перенаправление ввода (>) сначала записывает все в буфер, а только потом копирует в файл?И даже в этом случае, почему это изменит порядок печати?

Примечание: Я запускаю тест на одноядерной виртуальной машине с ядром Linux v2.4.14 .

Спасибо за ваше время.

Answer 1

Когда вы перенаправляете, glibc обнаруживает, что stdout не tty включает буферизацию вывода для эффективности.Поэтому буфер не записывается, пока не завершится процесс.Вы можете увидеть это, например:

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

Когда вы запустите его в интерактивном режиме, он напечатает «Hello World» и ждет.При перенаправлении в файл вы увидите, что в течение 60 секунд ничего не пишется:

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

Поскольку ваш родительский процесс ожидает дочернего элемента, он всегда будет выходить последним и, следовательно, сбрасывать свой вывод последним.