實驗三 軟中斷通信

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1、實驗三軟中斷通信實驗?zāi)康?、了解什么是信號2、熟悉LINUX系統(tǒng)中進程之間軟中斷通信的基本原理實驗內(nèi)容1、編寫程序：用fork()創(chuàng)建兩個子進程，再用系統(tǒng)調(diào)用signal()讓父進程捕捉鍵盤上來的中斷信號（即按^c鍵）；捕捉到中斷信號后，父進程用系統(tǒng)調(diào)用kill()向兩個子進程發(fā)出信號，子進程捕捉到信號后分別輸出下列信息后終止：Childprocess1iskilledbyparent!Childprocess2iskilledbyparent!父進程等待兩個子進程終止后，輸出如下的信息后終止：Parentprocessiski

2、lled!2、分析利用軟中斷通信實現(xiàn)進程同步的機理實驗指導(dǎo)一、信號1、信號的基本概念每個信號都對應(yīng)一個正整數(shù)常量(稱為signalnumber,即信號編號。定義在系統(tǒng)頭文件中)，代表同一用戶的諸進程之間傳送事先約定的信息的類型，用于通知某進程發(fā)生了某異常事件。每個進程在運行時，都要通過信號機制來檢查是否有信號到達。若有，便中斷正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)向與該信號相對應(yīng)的處理程序，以完成對該事件的處理；處理結(jié)束后再返回到原來的斷點繼續(xù)執(zhí)行。實質(zhì)上，信號機制是對中斷機制的一種模擬，故在早期的UNIX版本中又把它稱為軟中斷

3、。信號與中斷的相似點：（1）采用了相同的異步通信方式；（2）當(dāng)檢測出有信號或中斷請求時，都暫停正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序；（3）都在處理完畢后返回到原來的斷點；（4）對信號或中斷都可進行屏蔽。信號與中斷的區(qū)別：（1）中斷有優(yōu)先級，而信號沒有優(yōu)先級，所有的信號都是平等的；（2）信號處理程序是在用戶態(tài)下運行的，而中斷處理程序是在核心態(tài)下運行；（3）中斷響應(yīng)是及時的，而信號響應(yīng)通常都有較大的時間延遲。信號機制具有以下三方面的功能：（1）發(fā)送信號。發(fā)送信號的程序用系統(tǒng)調(diào)用kill()實現(xiàn)；（2）預(yù)置對信號的處理方式。接收信號

4、的程序用signal()來實現(xiàn)對處理方式的預(yù)置；（3）收受信號的進程按事先的規(guī)定完成對相應(yīng)事件的處理。2、信號的發(fā)送信號的發(fā)送，是指由發(fā)送進程把信號送到指定進程的信號域的某一位上。如果目標進程正在一個可被中斷的優(yōu)先級上睡眠，核心便將它喚醒，發(fā)送進程就此結(jié)束。一個進程可能在其信號域中有多個位被置位，代表有多種類型的信號到達，但對于一類信號，進程卻只能記住其中的某一個。進程用kill()向一個進程或一組進程發(fā)送一個信號。3、對信號的處理當(dāng)一個進程要進入或退出一個低優(yōu)先級睡眠狀態(tài)時，或一個進程即將從核心態(tài)返回用戶態(tài)時，核心都要檢查該進

5、程是否已收到軟中斷。當(dāng)進程處于核心態(tài)時，即使收到軟中斷也不予理睬；只有當(dāng)它返回到用戶態(tài)后，才處理軟中斷信號。對軟中斷信號的處理分三種情況進行：（1）如果進程收到的軟中斷是一個已決定要忽略的信號（function=1），進程不做任何處理便立即返回；（2）進程收到軟中斷后便退出（function=0）；（3）執(zhí)行用戶設(shè)置的軟中斷處理程序。二、所涉及的中斷調(diào)用1、kill()系統(tǒng)調(diào)用格式intkill(pid,sig)參數(shù)定義intpid,sig;其中，pid是一個或一組進程的標識符，參數(shù)sig是要發(fā)送的軟中斷信號。（1）pid>0時

6、，核心將信號發(fā)送給進程pid。（2）pid=0時，核心將信號發(fā)送給與發(fā)送進程同組的所有進程。（3）pid=-1時，核心將信號發(fā)送給所有用戶標識符真正等于發(fā)送進程的有效用戶標識號的進程。2、signal()預(yù)置對信號的處理方式，允許調(diào)用進程控制軟中斷信號。系統(tǒng)調(diào)用格式signal(sig,function)頭文件為　#include參數(shù)定義signal(sig,function)intsig;void(*func)()其中sig用于指定信號的類型，sig為0則表示沒有收到任何信號，余者如下表：值名字說明01SI

7、GHUP掛起（hangup）02SIGINT中斷，當(dāng)用戶從鍵盤按^c鍵或^break鍵時03SIGQUIT退出，當(dāng)用戶從鍵盤按quit鍵時04SIGILL非法指令05SIGTRAP跟蹤陷阱（tracetrap），啟動進程，跟蹤代碼的執(zhí)行06SIGIOTIOT指令07SIGEMTEMT指令08SIGFPE浮點運算溢出09SIGKILL殺死、終止進程10SIGBUS總線錯誤11SIGSEGV段違例（segmentationviolation），進程試圖去訪問其虛地址空間以外的位置12SIGSYS系統(tǒng)調(diào)用中參數(shù)錯，如系統(tǒng)調(diào)用號非法13

8、SIGPIPE向某個非讀管道中寫入數(shù)據(jù)14SIGALRM鬧鐘。當(dāng)某進程希望在某時間后接收信號時發(fā)此信號15SIGTERM軟件終止（softwaretermination）16SIGUSR1用戶自定義信號117SIGUSR2用戶自定義信號218SIGCLD某個子進