进程软中断通信

最新推荐文章于 2024-05-07 17:24:14 发布

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#ubuntu #网络 #c#

本文详细介绍了如何在Linux环境下，通过编程实现进程间的软中断通信，包括使用`fork()`创建子进程，`signal()`设置信号处理函数，以及`wait()`等待子进程结束。通过实例展示，探讨了信号机制在进程通信中的作用和控制策略，如处理不同类型的信号和避免意外终止。

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一、实验目的及要求

了解什么是信号
熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理

二、实验工具

PC机、Vmware station虚拟机软件、Ubuntu 16操作系统

三、实验内容及步骤

<任务一>：

编程实现，父进程生成子进程，父进程发送信号并等待，子进程接收信号并完成某种功能，然后自我终止并唤醒父进程。

任务一程序：

编译并且运行：

任务一结果：

任务一分析：

这是一个使用信号机制实现进程间通信的程序。其中，主进程先设置了中断信号17的信号处理函数为func()，然后调用fork()函数创建了子进程，并向子进程发送了中断信号17。

在子进程中，首先调用sleep()函数使其挂起10秒钟，等待接收来自父进程的信号。当子进程接收到中断信号17时，会触发func()函数，输出相应的提示信息并退出。

在主进程中，首先输出相应的提示信息，然后调用wait()函数等待子进程结束。当子进程结束后，主进程会输出“Parent: finished!”的提示信息，并正常退出。

总的来说，这是一个简单的进程间通信程序，通过信号机制实现了父子进程之间的消息交互。同时，通过信号处理函数，可以对不同类型的信号进行不同的处理操作，实现更加灵活和精细的控制。

<任务二>：

编写进程，使用系统调用fork()创建两个子进程,再用系统调用signal()让父进程捕捉键盘上来的中断信号(即DEL键),当捕捉到中断信号后,父进程用系统调用kill()向两个子进程发出信号,子进程捕捉到信号后,分别输出下列信息后终止。

child process 1 is killed by parent!

child process 2 is killed by parent!

父进程等待两个子进程终止后，输出以下信息后终止。

Parent process is killed!

程序：

编译并且运行：

运行结果：

按下ctrl+c中断进程时，程序才执行，父进程打印消息，父进程kill子进程，子进程1收到消息上锁，然后解锁关闭进程，随后子进程2同样操作，然后父进程打印，最后中断进程。

任务二分析：

这是一个使用信号机制实现进程通信和控制的程序。其中，主进程通过调用fork()函数创建了两个子进程p1和p2，然后向p1和p2分别发送了中断信号16和17，以杀死它们。

在程序中，通过wait_mark变量的值来控制各个进程的运行状态，同时使用signal()函数设置信号处理函数。当主进程接收到DEL信号时，会调用stop()函数，将wait_mark的值设为0，从而让各个子进程退出等待状态并终止运行。

在子进程中，首先设置了各自的信号处理函数和等待状态。当接收到相应的中断信号时，子进程会被杀死，同时输出相应的提示信息，并使用lockf()函数对标准输出进行加锁操作，以避免输出混乱。

总的来说，这是一个比较简单的进程通信和控制程序，通过信号机制控制各个进程的运行流程，实现了多进程之间的协同工作。

任务二问题：

该程序段前面部分用了两个wait(0),为什么？

答：wait(0暂时停止目前进程的执行，直到信号来到或子进程结束，如果在调用wait(0)时子进程已经结束，则wait(0)会立即返回子进程结束状态值。

该程序段中每个进程退出时都用了语句exit(0),为什么？

答：因为在强调处强行退出程序，运行一次程序就结束。

<任务三>：

在上面程序中，增加语句signal(SIGINT，SIG_IGN)、signal(SIGQUIT，SIG_IGN)，观察执行结果，并分析原因。

程序：

编译并且运行：

运行结果：

任务三分析：

这是一个使用信号机制实现进程间通信和控制的程序。主进程通过调用fork()函数创建了两个子进程p1和p2，并向它们分别发送用户自定义信号SIGUSER1和SIGUSER2，以触发相应的信号处理函数int1()和int2()，输出相应的提示信息并退出进程。

在主进程中，首先设置了DEL信号的信号处理函数为intdelete()，并使用waitpid()函数等待子进程的结束信号，从而使主进程最后退出。

在子进程中，分别设置了SIGUSER1和SIGUSER2的信号处理函数，并使用pause()函数将子进程挂起，等待父进程发送相应的信号。当子进程接收到相应的信号时，会触发相应的信号处理函数，并输出相应的提示信息和退出。

同时，在子进程中，还使用signal()函数对SIGINT和SIGQUIT信号进行忽略操作，避免意外终止进程的出现。

总的来说，这是一个比较完整、细致的、使用信号机制实现进程通信和控制的程序。通过信号处理函数和信号控制语句，实现了多进程之间的协同工作。

四、实验总结

进程软中断通信是一种进程间通信的方式，通过向另一个进程发送软中断信号，来实现消息的传递和处理。在实验中，我通过编写一个简单的程序，展示了如何使用软中断信号在两个进程之间进行通信。

通过本次实验进一步认识了并发执行的实质，了解到了进程互斥的进程竞争资源的现象。