3.1信号机制

实验三进程间通信

（一）信号机制实验

一、实验目的与要求

1．目的

（1）了解什么是信号。

（2）熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。

2．要求

了解和熟悉LINUX支持的信号量机制。

二、实验环境

1.硬件

2.软件

Ubuntu linux 9.04

三．实验内容

（1）编写程序：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（即按^c键）；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 process1 is killed by parent!

Child process2 is killed by parent!

父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：

Parent process is killed!

（2）分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、回答相关问题

（1）该程序段前面部分用了两个wait(0)，它们起什么作用？

答：该程序段前面部分用的两个wait(0)是为了让父进程等待子进程结束后再结束自己，在此过程中，父进程处于挂起状态。

（2）该程序段中每个进程退出时都用了语句exit(0)，为什么？

答：用exit(0)是为了让子进程自我终止，正常退出。

（3）为何预期的结果并未显示出？

答：p1、p2都会捕捉该中断信号。对于父进程，当它捕捉到中断信号后就会转向程序中指定的函数“stop()”，当“stop()”执行完毕后，父进程被唤醒，从中断处继

续运行。对于子进程，由于没有给它们指定收到中断信号后的动作，它们会在捕

捉到中断信号后执行默认操作，即结束自己。所以当我们发出中断信号后，父进

程按预计方式正常执行，而p1、p2就被自己结束了，从而也就不会有预计的结

果了。

（4）程序该如何修改才能得到正确结果？

答：为了使程序运行得到正确的结果，可以在每个子进程程序段开头加上忽略“^C”

中断信号的语句，即：signal（SIGINT，SIG_IGN）。

（5）不修改程序如何得到期望的输出？

答：在不修改程序的情况下要输出期望的结果，可以单独向发进程发送SIGINT信号这样既可避免子进程由于收到SIGINT信号执行默认操作而自我终止。

五、调试过程

六．心得体会

通过信号机制实验，我知道了信号与中断的相似点：采用了相同的异步通信方式；当检测出有信号或中断请求时，都暂停正在执行的程序而转去执行相应的处理程序；都在处理完毕后返回到原来的断点；对信号或中断都可进行屏蔽。信号与中断的区别：中断有优先级，而信号没有优先级，所有的信号都是平等的；信号处理程序是在用户态下运行的，而中断处理程序是在核心态下运行；中断响应是及时的，而信号响应通常都有较大的时间延迟。七．实验代码如下：

#include

#include

#include

void waiting( ),stop( );

int wait_mark;

main( )

{

int p1,p2,stdout;

while((p1=fork( ))= =-1); /*创建子进程p1*/

if (p1>0)

{

while((p2=fork( ))= =-1); /*创建子进程p2*/

if(p2>0)

{

wait_mark=1;

signal(SIGINT,stop); /*接收到^c信号，转stop*/

waiting( );

kill(p1,16); /*向p1发软中断信号16*/

kill(p2,17); /*向p2发软中断信号17*/

wait(0); /*同步*/

wait(0);

printf("Parent process is killed!\n");

exit(0);

}

else

{

wait_mark=1;

signal(17,stop); /*接收到软中断信号17，转stop*/

waiting( );

lockf(stdout,1,0);

printf("Child process 2 is killed by parent!\n");

lockf(stdout,0,0);

exit(0);

}

}

else

{

wait_mark=1;

signal(16,stop); /*接收到软中断信号16，转stop*/

waiting( );

lockf(stdout,1,0);

printf("Child process 1 is killed by parent!\n");

lockf(stdout,0,0);

exit(0);

}

}

void waiting( )

{

while(wait_mark!=0);

}

void stop( )

{

wait_mark=0;

}