fork函数调用会创建子进程,子进程的地址空间是在调用fork时父进程地址空间的拷贝。因为子进程地址空间跟父进程一样,所以调用fork时,子进程继承了父进程中的所有互斥锁、读写锁和条件变量(包括它们的状态)。
但在多线程环境中,调用fork时,子进程中只有一个线程存在,这个线程是调用fork函数的那个线程,其他线程都没有被拷贝。
根据上述两点,子进程中的锁可能被不存在的线程所拥有,这样子进程将没法获取或释放这些锁。针对这个问题有一个解决办法,即在调用fork之前,线程先获取进程中所有锁,在调用fork后分别在父子进程中释放这些锁,从而可以重新利用这些资源。因为fork之前,当前线程拥有所有的锁,所以fork之后,当前线程继续存在,子进程可以安全的释放这些锁。
当然,在调用fork后,子进程马上调用exec,就无需考虑这些问题了,因为子进程地址空间被完全更换了。
函数pthread_atfork专门用来解决这种问题:
int pthread_atfork ( void (*prepare)(void), void (*parent)(void), void (*child)(void) );
pthread_atfork安装一些在fork调用时的回调函数。prepare函数将在fork创建子进程之前被调用,通常可以用来获取进程中的所有锁;parent在fork创建子进程后返回前在父进程中被调用,可以用来释放父进程中的锁;child在fork创建子进程后fork返回前在子进程中被调用,可以用来释放子进程中的锁。给这三个参数传递NULL,表示不调用该函数。
可以调用pthread_atfork多次注册多组回调函数,这时,回调函数调用的顺序规定如下:
①prepare函数调用顺序与它们的注册顺序相反;
②parent和child函数的调用顺序与注册顺序相同。