实验 进程管理进程通信

1软中断软中断是对硬件中断的一种模拟，发送软中断就是向接收进程的task_struct结构中的相应项发送一个信号。接收进程在收到软中断信号后，将按照事先的规定去执行一个软中断处理程序。但，软中断处理程序不像硬中断处理程序那样，收到中断信号后被启动，它必须等到接收进程执行时才生效。另，一个进程也可以对自己发送软中断信号，以便在某些特殊情况下，进程能转入规定好的处理程序。23Linux进程低级通信Linux提供了同步、互斥及软中断的系统调用/库函数：lockf(fd,function,size)可用于互斥fcntl文件控制函数(根据文件描述词来操作文件的特性)。wait()用于父子进程间的同步sleep(n)使当前进程睡眠n秒后自动唤醒自己kill(pid,sig)传递软中断信号signal(sig,func)接收软中断信号4软中断信号预置函数signal(sig,function)sig——系统给定的软中断信号中的序号或名称。function——与软中断信号关联的函数名，当进程在运行过程中捕捉到指定的软中断信号后，中断当前程序的执行转到该函数执行。注意：软中断信号必须提前预置，然后才可以在程序运行中捕获。5发送软中断信号函数intkill(pid,sig)pid——表示一个或一组进程的标识符：当pid0时，将信号发送给指定pid的进程；当pid=0时，将信号发送给同组的所有进程；当pid=-1时，将信号发送给以下所有满足条件的进程：该进程用户标识符等于发送进程有效用户标识符；sig——软中断信号的序号或名称功能：向指定进程标识符pid的进程发软中断信号sig。本章中用来实现父进程给子进程发终止执行软中断信号。头文件：#includesys/types.h#includesignal.h6[例]编一程序实现循环显示字符串“Hello!”，当键盘键入Ctrl+C时终止循环，显示“OK！”后结束。分析：根据题意查系统的软中断信号表可知，需要定义的软中断信号序号为2，名称为SIGINT，其对应的软中断处理函数的功能是修改循环变量的值，使其中断返回后终止循环显示。7#includesignal.hintk;//定义循环变量voidint_func(intsig)//定义软中断处理函数{k=0;//修改循环变量的值为0}main(){signal(SIGINTint_func);//预置软中断信号处理函数k=1;/*循环显示，等待键入Ctrl+c后转软中断处理函数执行*/while(k==1)printf(Hello!\n);printf(“OK!\n”);//软中断处理函数返回后退出循环exit(0);}8上机练习－软中断1编写一个程序循环输出“howareyou?”，当键盘输入Ctrl+C时终止，当输出次数不超过350次时在此过程中使用Ctrl+C不能中断显示，350次后才能用Ctrl+C中断显示，然后输出“Byebye”.9在进程同步中，使用exit()和wait()实现了父进程等子进程终止的同步，但是这种同步方法不能实现子进程对父进程的等待。要实现子进程对父进程的等待可以使用父进程向子进程发软中断信号，子进程接收信号的方式实现。这两种同步方式相结合，可以实现父→子→父的同步序列。10实现父→子→父同步的步骤如下：⑴子进程使用signal()预置软中断处理函数，然后等待父进程发软中断信号；⑵父进程中使用kill()发软中断信号给子进程，再用wait(0)等待子进程结束；⑶子进程接收到软中断信号后转去执行中断处理函数⑷子进程在中断处理返回后，使用exit(0)终止执行，向父进程发终止信息。⑸父进程使用wait(0)接收到子进程的终止信息后结束等待，并终止自己的程序的执行。11[例]父子进程同步要求如下：父进程创建一个子进程，在父进程中显示3行Howareyou!然后发软中断信号给子进程，再等待子进程终止后输出结束信息OK！，然后终止执行。子进程中循环显示I'mchild，当接收到父进程发来的软信号后停止循环，显示Childexited!并终止执行。它们之间的同步关系是：子进程在循环显示中等待父进程发出的软中断信号，并输出结束信息，然后结束；父进程等待子进程结束后输出结束信息，然后结束。12#includesignal.hintk1;//定义全局变量k1voidint_fun1(intsig)//定义软中断处理函数{k1=0;}main(){intk,p1;while((p1=fork())==-1);//创建子进程if(p10)//父进程返回{for(k=1;k4;k++)//显示3行信息{printf(Howareyou!\n);sleep(1);}kill(p1,12);//发软中断信号给子进程wait(0);//等子进程终止13printf(OK!\n);//输出结束信息exit(0);}else//子进程返回{signal(12,int_fun1);//预置软中断信号k1=1;while(k1==1)/*循环显示并等待父进程发软中断信号*/{printf(I'mchild\n);sleep(1);}printf(Childexited!\n);//子进程结束信息exit(0);//子进程终止}}14上机练习－软中断2使用软中断实现父子进程同步，父进程先输出A，然后子进程输出B。15上机练习－软中断3编写程序完成：(1)父进程生成两个子进程P1，P2(2)父进程从键盘接收DELETE中断信号(3)然后父进程使用系统调用向两个子进程分别发送中止执行信号SIGUSR1和SIGUSR2(4)子进程收到各自的信号后分别输出child1killedbyfatherprocesschild2killedbyfatherprocess，并退出（无次序要求）(5)父进程在收到子进程撤消的消息后输出fatherkillitself.父进程最终退出。