进程的软中断通信
线程中断的几种方式
线程中断的几种方式线程是操作系统中最基本的执行单元。
为了保证程序的正确性和可靠性，我们需要对线程进行控制，其中线程中断是一种常见的控制方式。
本文将介绍线程中断的几种方式。
1. 软中断软中断是最基本的线程中断方式之一。
它是由线程自身发起的，通常用于线程之间的通信。
线程可以通过软中断来通知其他线程或操作系统内核执行某些操作。
在Linux系统中，软中断通常使用系统调用来实现。
例如，线程可以通过系统调用kill来发送一个信号，通知其他线程或进程执行某个操作。
2. 硬中断硬中断是由硬件设备引起的中断。
当硬件设备需要处理数据时，它会发送一个中断信号给操作系统内核，内核会暂停当前执行的线程，转而执行硬件设备的中断处理程序。
硬中断通常用于处理输入/输出操作。
例如，当磁盘驱动器读取数据时，它会发送一个中断信号给操作系统内核，内核会暂停当前执行的线程，转而执行磁盘驱动器的中断处理程序。
3. 异常中断异常中断是由操作系统内核引起的中断。
当线程访问非法内存地址或执行非法指令时，操作系统内核会发送一个异常信号给线程，通知它异常事件的发生。
异常中断通常用于保护系统的安全性和稳定性。
例如，当线程试图访问操作系统内核区域时，操作系统内核会发送一个异常信号给线程，通知它非法操作的发生。
4. 定时器中断定时器中断是由操作系统内核引起的中断。
当定时器到期时，操作系统内核会发送一个中断信号给线程，通知它定时器事件的发生。
定时器中断通常用于实现定时任务和时间管理。
例如，当线程需要执行一个定时任务时，它可以设置一个定时器，并在定时器到期时执行相应的操作。
总结：本文介绍了线程中断的几种方式，包括软中断、硬中断、异常中断和定时器中断。
这些中断方式可以帮助我们控制线程的执行和保护系统的安全性和稳定性。
在实际开发中，我们应该根据具体情况选择合适的中断方式，以实现程序的正确性和可靠性。
__swi软中断分析
一.软中断SWI(software interrupt)软件中断,由用户定义的中断指令.可以用于用户模式下的程序调用特权操作指令.在实时操作系统中可以通过该机制实现系统调用.一个SWI 所做的一切就是把模式改变成超级用户并设置PC 来执行在地址&08 处的下一个指令!编程异常通常叫做软中断.软中断是通讯进程之间用来模拟硬中断的一种信号通讯方式。
中断源发中断请求或软中断信号后,CPU或接收进程在适当的时机自动进行中断处理或完成软中断信号对应的功能.软中断是软件实现的中断,也就是程序运行时其他程序对它的中断;而硬中断是硬件实现的中断,是程序运行时设备对它的中断。
1.软中断发生的时间是由程序控制的,而硬中断发生的时间是随机的。
2.软中断是由程序调用发生的,而硬中断是由外设引发的。
3.硬件中断处理程序要确保它能快速地完成它的任务,这样程序执行时才不会等待较长时间。
二.swi的使用1.SWI指令SWI{cond} immed_24其中，immed_24位24位立即数2.ADS编译器中软中断的规定ADS编译器规定，用户可使用关键字__swi作为前缀来声明一个利用软中断的调用，其格式如下：__swi(功能号) 返回值类型名称(参数列表);其中关键字__swi后面的括号中的字段叫做软中断的功能编号。
系统是根据这个编号在软中断服务程序户中来确定应执行的程序段的。
用户可以在用户程序中像调用一个普通函数那样实现软中断的调用。
只是该“函数”没有普通函数那样明显的函数实现体。
至于软件中断具体的函数实体后面会讲到。
利用软中断服务程序可以规避由于ARM处在不同工作模式时所造成的访问限制（如资源的访问限制）。
3 在Uc/OS-II中软中断来实现的函数的声明函数注册软中断号__swi(0x00) void OS_TASK_SW(void);__swi(0x01) void __OSStartHighRdy(void);__swi(0x02) void OS_ENTER_CRITICAL(void);__swi(0x03) void OS_EXIT_CRITICAL(void);__swi(0x40) void *GetOSFunctionAddr(int Index);__swi(0x41) void *GetUsrFunctionAddr(int Index);__swi(0x42) void OSISRBegin(void);__swi(0x43) int OSISRNeedSwap(void);__swi(0x80) void ChangeToSYSMode(void);__swi(0x81) void ChangeToUSRMode(void);__swi(0x82) void TaskIsARM(INT8U prio);__swi(0x83) void TaskIsTHUMB(INT8U prio);这些函数不是通常意义上的函数，只是可以让用户在应用程序中使用这些“函数名”去引发一个携带功能号的软中断SWI，即ADS编译器在编译这些函数时，把他们编译成SWI指令的二进制代码。
软中断原理
软中断原理
软中断是一种由软件触发的中断，它是一种在操作系统内核中使用的机制，用于在用户态和内核态之间进行通信和交互。
软中断原理是操作系统中非常重要的一部分，它的设计和实现对系统的性能和稳定性有着重要的影响。
软中断的原理可以分为两个方面来进行解释，一是软中断的触发机制，二是软中断的处理流程。
首先，软中断的触发机制是指在用户态程序中通过系统调用或者其他方式发起对内核的请求，从而触发软中断。
在Linux系统中，软中断是通过int 0x80指令来触发的，当用户态程序执行这个指令时，CPU会切换到内核态，并跳转到内核中相应的软中断处理程序。
其次，软中断的处理流程是指在内核态中，操作系统会根据触发软中断的原因和类型，执行相应的软中断处理程序。
这些处理程序会完成特定的操作，比如系统调用的处理、硬件中断的处理、定时器的处理等。
在处理完软中断后，操作系统会将控制权返回给用户态程序，并继续执行用户态程序中的指令。
软中断的原理设计的核心目的是为了提高系统的性能和响应速度。
通过使用软中断，操作系统可以在用户态和内核态之间快速切换，从而实现高效的系统调用和中断处理。
另外，软中断还可以帮助操作系统实现定时器、调度器等功能，从而提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说，软中断原理是操作系统中非常重要的一部分，它的设计和实现对系统的性能和稳定性有着重要的影响。
了解软中断的原理，有助于我们更好地理解操作系统的工作原理，从而更好地进行系统优化和调优。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解软中断的原理和作用。
实验六 进程间通信
3.2 实验内容(2)
进程的管道通信
编写程序，实现进程的管道通信：父进程使用系统调用pipe() 建立一个管道。创建两个子进程p1和p2，分别向管道个发一 条信息后结束： Child 1 is sending a message to parent. Child 2 is sending a message to parent. 父进程从管道中分别接收两个子进程发来的消息并显示在屏 幕上，然后父进程结束。要求父进程先接受子进程p1发来的 消息，然后再接收子进程p2发来的消息。
实验六 进程间通信
预备知识
Linux进程间通信 进程软中断通信
管道和消息队列
实验指导
软中断通信函数
管道通信的使用
消息队列的应用
实验目的、内容
2.1 软中断通信函数(1)
向一个进程或一组进程发送一个信号： int kill(pid, sig)
pid>0时，核心将信号发送给进程pid
理程序
2.1 软中断通信函数(2)
pid_t wait(int * status)
暂时停止目前进程的执行，直到有信号来或子进程结束
pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options)
pid的取值 pid=-1时，等待任何一个子进程退出，相当于wait() pid=0时，等待进程组ID与目前进程相同的任何子进程 pid<-1时，等待进程组ID为pid绝对值的任何子进程 options有两个常数参数，可使用或运算，不用时设为0 WNOHANG：即使没有任何子进程退出，它也会立即返回 WUNTRACED：子进程进入暂停执行状态并马上返回，但结束 状态不予以理会
计算机原理软硬中断实例
计算机原理软硬中断实例全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算机原理是计算机科学的基础，软硬中断是计算机系统中的一种重要的概念。
软中断是在软件层面触发的，一般由程序员通过系统调用来发起，用于处理一些系统服务请求；硬中断是由硬件设备发起的，用于处理硬件设备的事件或错误。
在计算机系统中，软硬中断的实现非常重要，可以保证系统的稳定性和可靠性。
下面我们来简单了解一下软硬中断的原理和实例。
一、软中断的实例：1.系统调用：系统调用是计算机系统提供给用户程序访问内核功能的一种方式。
当用户程序需要访问一些特权操作或系统资源时，可以通过系统调用来触发软中断。
比如打开文件、关闭文件、创建进程等操作都需要通过系统调用来实现。
2.时钟中断：时钟中断是操作系统中常见的一种软中断，用于定时触发系统调度和进程切换。
在一个多任务系统中，时钟中断可以保证每个进程都有机会执行，避免一个进程长时间占用CPU资源。
3.网络中断：网络中断是指当网络设备接收到数据包或发送数据包时，会触发软中断来通知操作系统。
操作系统可以根据网络中断处理数据包，实现网络通信功能。
4.系统调度中断：系统调度中断是操作系统中用于实现进程调度的软中断。
当一个进程的时间片用完或出现阻塞时，操作系统会触发系统调度中断来选择下一个要执行的进程。
1.键盘中断：键盘是计算机系统中常见的输入设备，当用户按下键盘的按键时，键盘会发送一个硬中断给CPU来通知操作系统。
操作系统可以通过键盘中断来处理用户输入。
总结：第二篇示例：计算机原理中的软硬中断是操作系统中一个非常重要的概念，它们在操作系统的运行过程中起着至关重要的作用。
软中断是由软件触发的中断，而硬中断是由硬件设备触发的中断，通过这两种中断机制，操作系统能够及时响应各种事件，保证系统的稳定运行。
下面我们以实例的形式来介绍计算机原理中的软硬中断：1. 软中断实例：假设一台计算机正在运行一个文件传输程序，用户想要中途暂停传输任务。
软件中断机制的概念和实例
软件中断机制的概念和实例一、前言软件中断机制在现代操作系统和编程语言中的使用十分普遍，是保证计算机正常工作的基础性机制之一。
本文主要介绍了软件中断机制的基本概念、实现方式和实例，希望能够对读者有所帮助。
二、概念软件中断是一种由计算机软件向处理器发送的输入信号，用于打断当前正在运行的程序，并切换到特定的代码段执行特定的指令处理器。
在实际应用中，软件中断通常用于响应一些外部事件或信号，如来自键盘、鼠标、网络等输入以及操作系统内部的系统调用等。
软件中断机制主要包括中断请求、中断响应和中断处理三个部分。
当一个设备产生了中断请求信号时，计算机中断控制器会通知处理器并将中断请求号发送给处理器。
处理器接收到中断请求后，会中止当前正在执行的程序，并将处理器状态保存到寄存器或堆栈中。
接下来，处理器会根据中断请求号查找中断向量表，并跳转到相应的中断处理程序中执行特定的指令，处理完中断后再恢复处理器状态，返回到原来的程序中继续执行。
三、实现方式在不同的编程语言、操作系统和硬件平台上，软件中断机制的实现方式会有所不同。
下面是一些常见的软件中断机制的实现方式。
1.软中断软中断是一种在操作系统内部使用的中断机制，可用于实现系统调用等功能。
在Linux内核中，软中断使用了一组与硬件中断类似的数据结构，包括中断处理函数、中断处理队列、向量表对应数组等。
当需要执行系统调用时，用户态程序会通过软中断接口发起请求，内核会将该请求加入到软中断队列中，随后中断处理程序会处理该请求，最终返回执行结果。
2.信号信号是一种轻量级的软件中断机制，可以用来发送各种事件通知、异常处理等。
在Unix和Linux系统中，用户可以通过kill、sigaction等系统调用发送和接收信号，操作系统会将信号加入到信号处理队列中，并由信号处理程序处理相应的事件。
对于一些信号，如SIGSEGV（段错误）、SIGINT（中断信号）等，操作系统会默认采取一些预先定义好的处理方式，如向进程发送杀死进程、终止进程、跳转到异常处理程序等。
软中断实现原理
软中断实现原理软中断是操作系统中一种用于处理异常和系统调用的机制。
它提供了一种用户空间程序与内核空间之间交互的方式，允许用户程序主动触发中断，并通过中断处理程序在内核中执行特定的操作。
本文将详细解释软中断的基本原理。
1. 中断的基本概念在计算机系统中，中断是一种由硬件或软件触发的事件，用于打断CPU正常的执行流程，转而执行特定的处理程序。
中断可以分为硬件中断和软件中断。
硬件中断是由外部设备（如时钟、键盘、硬盘等）发送给CPU的信号，用于通知CPU某个事件已经发生。
当CPU接收到硬件中断信号时，会暂停当前的执行，跳转到相应的中断处理程序中执行相关操作。
软件中断（也称为陷阱）是由CPU执行指令而触发的中断。
软件中断通常用于实现系统调用和处理异常情况（如除零错误、非法指令等）。
软件中断通过特殊的指令（例如int指令）触发，将控制权转移到事先定义好的中断处理程序中。
2. 软中断的作用软中断是一种特殊的软件中断，它在操作系统中扮演着重要的角色。
软中断的作用包括：•实现系统调用：软中断提供了一种用户程序与操作系统内核之间通信的方式。
用户程序可以通过触发软中断，请求操作系统执行某个特定的功能，如文件操作、进程管理等。
•处理异常情况：软中断可以用于处理异常情况，如除零错误、非法指令等。
当发生异常时，CPU会自动触发相应的软中断，并将控制权转移到相应的中断处理程序中。
3. 软中断的实现原理软中断的实现原理涉及到中断向量表、中断描述符表和中断处理程序等概念。
3.1 中断向量表中断向量表是一个存储中断处理程序入口地址的数据结构。
它是一个固定大小的数组，每个元素对应一个中断向量。
中断向量是一个唯一的整数，用于标识不同的中断类型。
当CPU接收到一个中断信号时，会根据中断信号的类型，在中断向量表中查找相应的中断处理程序的入口地址，并跳转到该地址开始执行中断处理程序。
3.2 中断描述符表中断描述符表是一个存储中断描述符的数据结构。
操作系统实验,实验6软中断信号及处理
设置一个时间值(闹钟时间)，在将来的某个时刻该时间值会被超过。 当所设置的时间值被超过后，产生SIGALRM信号 如果不忽略或不捕捉此信号，则其默认动作是终止该进程 每个进程只能有一个闹钟时间。如果在调用alarm时，以前已为该进 程设置过闹钟时间，而且它还没有超时，则该闹钟时间的余留值作 为本次alarm函数调用的值返回。以前登记的闹钟时间则被新值代换
#include<unistd.h> #include<signal.h>
void handler() { printf("hello\n");} int main() { int i; signal(SIGALRM,handler); alarm(5); for(i=1;i<7;i++){ printf("sleep %d ...\n",i); sleep(1); } }
else { /*父进程*/ sleep(3); kill(pid,SIGKILL); /*向子进程发送SIGKILL信号*/ printf("parent send signal to kill child!\n"); waitpid(pid,NULL,0); /*等待pid退出*/ printf("child process exit!\n"); exit(0); } }
信号事件的发生有两个来源
硬件来源，比如我们按下了键盘或者其它
硬件故障 软件来源，最常用发送信号的系统函数是 kill, raise, alarm和setitimer以及sigqueue 函数，软件来源还包括一些非法运算等操 作
Linux中有30个软中断信号和31个实时
软中断信号
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进程的软中断通信
本节我们编写一个实现软中断通信的程序，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发出的中断信号（即按Delete键），当父进程接收到这两个软中断中的某一个后，父进程用系统调用kill()向两个子进程分别发出数值为16和17的软中断信号，子进程获得对应软中断信号后执行相应动作然后终止，父进程调用wait()函数等待两个子进程终止后，输出一些信息，然后结束进程执行。
在此程序中我们用到了几个新的系统调用，如wait(),exit(),kill(),signal()等。
其中exit()和kill()容易理解，下面我们重点学习其它两个。
wait()函数常用来控制父进程与子进程的同步。
在父进程中调用wait()函数，则父进程被阻塞，进入等待队列，等待子进程结束。
当子进程结束时，会向父进程发出SIGCHLD信号。
当接收到信号后，父进程提取子进程的终止状态字，从wait()函数返回继续执行原来的程序。
signal()函数允许调用进程控制软中断信号的处理，其具体功能和细节详见内核导读部分对signal()函数的分析。
下面我们就具体编写一个进程软中断通信的例子。
程序3.2如下：。