حل تشریحی سوال شماره 101 سیستم‌های عامل

گزینه 1 درست است.

برای حل این تست زیبا ابتدا قسمت اول برنامه را در نظر می­گیریم:

در این قسمت سه تا fork() داریم که آنها را به ترتیب fork شماره 1 و 2 و 3 می­‌نامیم. فرایند اصلی (پدر) هر سه fork را اجرا خواهد کرد و سه فرزند شماره 1 و 2 و 3 (P₁₁ و  P₁₂ و P₁₃) ایجاد خواهد کرد (چون مقدار بازگشتی fork شماره 1 و 2 وی مثبت و true خواهد بود و and آنها نیز true بوده و fork سوم به دلیل درست بودن شرط if اجرا خواهد شد). فرزند شماره 1 (P₁₁) فقط fork شماره 2 را اجرا می­‌کند و یک فرزند (نوه فرایند اصلی)، یعنی P₁₁₁، تولید می­‌کند (چون مقدار بازگشتی fork شماره 1 وی صفر بوده و شرط if برای وی false شده و fork شماره 3 را اجرا نخواهد کرد). فرزند شماره 2 فرایند اصلی (P₁₂) نیز fork شماره 3 را اجرا نمی­‌کند چون برای وی نیز مقدار بازگشتی fork شماره 2 صفر بوده و شرط if برای وی false شده و fork شماره 3 را اجرا نخواهد کرد و هیچ فرزندی نخواهد داشت. فرزند شماره 3 (P₁₃) هم که دیگر fork ای در کد بالا پیش رو ندارد. نوه (P₁₁₁) نیز مقدار بازگشتی هر دو fork شماره 1 و 2 را صفر می­‌بیند و فرزندی تولید نخواهد کرد. نهایتاً پس از اجرای کد فوق، 5 فرایند در صحنه داریم، فرایند اصلی و 3 فرزندش و یک نوه.

حال هر یک از این 5 فرایند به طور مستقل و دقیقاً در شرایط یکسان کد زیر را اجرا می­کنند:

در این قسمت نیز سه تا fork() داریم که آنها را به ترتیب fork شماره 1 و 2 و 3 می­‌نامیم. هر کدام از 5 فرایند مذکور در بالا را جداگانه در اینجا نیز فرایند اصلی (پدر) می­خوانیم.

فرایند اصلی (پدر) هر سه fork را اجرا خواهد کرد و سه فرزند شماره 1 و 2 و 3 (P₁₁ و  P₁₂ و P₁₃) ایجاد خواهد کرد (چون مقدار بازگشتی fork شماره 1 و 2 وی مثبت و true خواهد بود و or آنها نیز true بوده و fork سوم به دلیل درست بودن شرط if اجرا خواهد شد). فرزند شماره 1 (P₁₁) دو تا fork پیش رو دارد که هر دو را اجرا خواهد کرد و دو فرزند (دو نوه فرایند اصلی)، یعنی P₁₁₁ و P₁₁₂، تولید می­‌کند (اگرچه مقدار بازگشتی fork شماره 1 برای وی صفر است اما چون مقدار بازگشتی fork شماره 2 برای وی مثبت است، شرط if برای وی true شده و fork شماره 3 را نیز اجرا خواهد کرد). فرزند شماره 2 فرایند اصلی (P₁₂)، fork شماره 3 پیش رو را اجرا می­‌کند چون برای وی مقدار بازگشتی fork شماره 1 مثبت – ارث پدر - و مقدار بازگشتی fork شماره 2 صفر است و شرط if برای وی true شده و fork شماره 3 را اجرا خواهد کرد و یک فرزند خواهد داشت (P₁₂₁ که سومین نوه برای فرایند اصلی است). فرزند شماره 3 (P₁₃) هم که دیگر fork ای در کد بالا پیش رو ندارد. نوه اول فرایند اصلی (P₁₁₁) نیز مقدار بازگشتی هر دو fork شماره 1 و 2 را صفر می­بیند و فرزندی تولید نخواهد کرد. دو نوه بعدی فرایند اصلی (P₁₁₂ و P₁₂₁) نیز خروجی fork شماره 3 هستند و دیگر fork ای در کد بالا پیش رو ندارد. نهایتاً پس از اجرای کد قسمت دوم، 7 فرایند در صحنه داریم، فرایند اصلی و 3 فرزندش و 3 نوه. چون کد قسمت دوم برای 5 فرایند قسمت اول تکرار می­‌شود، 5 ضرب در 7 یعنی 35 فرایند خواهیم داشت که هر کدام یک  "Hello" چاپ می­‌کنند (گزینه 1).

این تست، تکرار تستی است که در کنکور ارشد IT سال 1401 آمده بود، در آنجا این جمله نیز اضافه شده بود که «فرض کنید بهینه­‌سازی کامپایلر خاموش است و همه بخش­‌ها در یک شرط if اجرا می‌شوند». اگرچه در اینجا، روی خاموش بودن بهینه­‌ساز کامپایلر تأکید نشده است، اما در پاسخ به این تست سیستم عامل نباید بدون تأکید بر جزئیات درس کامپایلر وارد پیچیدگی آن درس شویم و بهتر است ساده­‌ترین حالت را به عنوان پیش­فرض در نظر بگیریم (خاموش بودن بهینه­‌ساز کامپایلر).