实验3：进程通信.doc

实验3:进程通信
一、实验目的和要求
1、学****进程通信机制的相关知识,建立调用者/服务者的关系。
2、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。
2、通过编程实验在两个进程之间实现进程间共享存储区通信。
3、深入掌握Linux操作系统下的进程间通信的相关方法。
二、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、编制一长度为1k的共享存储区的包含发送和接收的程序。
三、实验指导
一、信号
1、信号的基本概念
每个信号都对应一个正整数常量(称为signal number,即信号编号。定义在系统头文件<>中),代表同一用户的诸进程之间传送事先约定的信息的类型,用于通知某进程发生了某异常事件。每个进程在运行时,都要通过信号机制来检查是否有信号到达。若有,便中断正在执行的程序,转向与该信号相对应的处理程序,以完成对该事件的处理;处理结束后再返回到原来的断点继续执行。实质上,信号机制是对中断机制的一种模拟,故在早期的UNIX版本中又把它称为软中断。
信号与中断的相似点:
(1)采用了相同的异步通信方式;
(2)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;
(3)都在处理完毕后返回到原来的断点;
(4)对信号或中断都可进行屏蔽。
信号与中断的区别:
(1)中断有优先级,而信号没有优先级,所有的信号都是平等的;
(2)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;
(3)中断响应是及时的,而信号响应通常都有较大的时间延迟。
信号机制具有以下三方面的功能:
(1)发送信号。发送信号的程序用系统调用kill( )实现;
(2)预置对信号的处理方式。接收信号的程序用signal( )来实现对处理方式的预置;
(3)收受信号的进程按事先的规定完成对相应事件的处理。
2、信号的发送
信号的发送,是指由发送进程把信号送到指定进程的信号域的某一位上。如果目标进程正在一个可被中断的优先级上睡眠,核心便将它唤醒,发送进程就此结束。一个进程可能在其信号域中有多个位被置位,代表有多种类型的信号到达,但对于一类信号,进程却只能记住其中的某一个。
进程用kill( )向一个进程或一组进程发送一个信号。
3、对信号的处理
当一个进程要进入或退出一个低优先级睡眠状态时,或一个进程即将从核心态返回用户态时,核心都要检查该进程是否已收到软中断。当进程处于核心态时,即使收到软中断也不予理睬;只有当它返回到用户态后,才处理软中断信号。对软中断信号的处理分三种情况进行:
(1)如果进程收到的软中断是一个已决定要忽略的信号(function=1),进程不做任何处理便立即返回;
(2)进程收到软中断后便退出(