面试题：C语言中prefork模型的基本原理

Question

请简要描述在Linux环境下，C语言中prefork模型实现高性能服务器的基本原理，包括父进程和子进程分别承担的任务是什么。

Answer 1

Prefork模型实现高性能服务器基本原理

在Linux环境下，C语言中prefork模型实现高性能服务器的基本原理在于，预先创建一定数量的子进程来处理客户端请求，而不是在每次有新请求时才创建进程。这样可以减少进程创建的开销，因为进程创建涉及内存分配、资源初始化等操作，开销较大。通过预先创建子进程池，当有请求到来时，直接从进程池中选取一个空闲子进程来处理请求，从而提高服务器的响应速度和处理能力。

父进程承担的任务

1. 进程创建：父进程负责预先创建一定数量的子进程。这些子进程会组成一个进程池，等待处理客户端请求。
2. 监听套接字管理：父进程通常创建并监听服务器套接字，等待客户端连接。当有新的客户端连接到来时，父进程通过某种方式（如管道、信号等）通知子进程有新连接。
3. 子进程管理：父进程监控子进程的状态，比如子进程是否异常退出。如果有子进程异常退出，父进程可以选择重新创建新的子进程来补充进程池，以保证进程池中有足够数量的子进程来处理请求。

子进程承担的任务

1. 请求处理：子进程从父进程接收通知（如通过管道接收到新连接的套接字描述符），然后处理具体的客户端请求。子进程处理完请求后，将结果返回给客户端。处理完成后，子进程再次进入等待状态，准备处理下一个客户端请求。
2. 资源释放：子进程在处理完请求后，需要正确释放所使用的资源，例如关闭打开的文件描述符、释放分配的内存等，确保下次处理请求时不会出现资源泄漏问题。