حل تشریحی سوال شماره 97 مجموعه دروس تخصصی مشترک

گزينه 3 درست است.

طبق این برنامه­، فرایند ریشه که ما آن را $P_1$ نام گذاشته‌­ایم، سه دور در حلقه for می­‌چرخد و سه بار فراخوان سیستمی  fork را صدا می‌­کند و بنابراین سه فرزند می­‌سازد ( $P_{13}$ و $P_{12}$ و $P_{11}$) . هر یک از این سه فرزند دقیقاً عین خود پدر هستند (با همین کد و داده و پشته) و رجیستر شمارنده برنامه یا PC آنها نیز دقیقاً مانند پدر به ادامه برنامه دقیقاً بلافاصله بعد از همان fork اشاره ­می­‌کند و هم فرایند پدر و هم فرزند تازه به وجود آمده، دقیقاً از نقطه بعد از fork به کارشان ادامه می­‌دهند.

اولین  فرزند ریشه، یعنی $P_{11}$، در دور اول حلقه به وجود آمده است. پدرش ($P_1$) از حالا به بعد دو دور دیگر در حلقه خواهد چرخید و دو فرزند دیگر ($P_{12}$ و $P_{13}$) ایجاد خواهد کرد. پس $P_{11}$ نیز مانند پدرش دو دور آخر حلقه را اجرا خواهد کرد و دو فرزند ($P_{111}$ و $P_{112}$) خواهد ساخت.

دومین فرزند ریشه یعنی $P_{12}$، در دور دوم حلقه به وجود آمده است. پدرش ($P_1$) از حالا به بعد تنها یک دور دیگر در حلقه خواهد چرخید و یک فرزند دیگر ($P_{13}$) ایجاد خواهد کرد. پس $P_{12}$ نیز مانند ادامه کار پدرش دور آخر حلقه را اجرا خواهد کرد و یک فرزند ($P_{121}$) خواهد ساخت.

سومین  فرزند ریشه یعنی $P_{13}$، در دور آخر حلقه به وجود آمده است. پدرش ($P_1$) از حالا به بعد دیگر در حلقه نخواهد چرخید و exit خواهد کرد (البته قبل از فرزندانش از بین نخواهد رفت). پس $P_{13}$ نیز مانند پدرش که از حالا به بعد فرزند دیگری ندارد، اصلاً فرزندی نخواهد ساخت.

$P_{111}$در دور دوم حلقه به وجود آمده است و مانند ادامه کار پدرش ($P_{11}$) که دور آخر حلقه را اجرا خواهد کرد و یک فرزند ($P_{112}$) خواهد ساخت، او نیز دور آخر حلقه را اجرا خواهد کرد و یک فرزند ($P_{1111}$) خواهد ساخت.

$P_{112}$ و $P_{1111}$ در دور آخر حلقه به وجود آمده‌­اند و مانند پدر خود از حالا به بعد دیگر در حلقه نخواهند چرخید و اصلاً فرزندی نخواهند ساخت.

نکته: در این حلقه با 3 دور، تعداد کل فرایندها با احتساب ریشه $2^3$ یعنی 8 تا شد. در حالت کلی، در یک حلقه با n دور، تعداد کل فرایندها با احتساب ریشه $2^n$ خواهد بود و اگر بگوید تعداد فرزندها و نوادگانی که ساخته می­شوند (بدون احتساب ریشه) $2^n-1$ خواهد بود.