计算机操作系统实验

操作系统实验报告
1.实验目的及要求
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.实验环境
VMware Workstation 12 Player
3.实验内容
①编写一段程序，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来的中断信号（即按ctrl+c 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!
②程序实例
#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
int wait_mark;
void waiting();
void stop();
void main()
{
int p1,p2;
signal(SIGINT,stop); //signal（）初始位置while((p1=fork())==-1);
if(p1>0)
{ signal(SIGINT,stop);
while((p2=fork())==-1);
if(p2>0)
{
signal(SIGINT,stop);
wait_mark=1;
waiting();
kill(p1,10);
kill(p2,12);
wait();
wait();
printf("parent process is killed!\n");
exit(0);
}
else
{
wait_mark=1;
signal(12,stop);
waiting();
lockf(1,1,0);
printf("child process 1 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
else
{
wait_mark=1;
signal(10,stop);
waiting();
lockf(1,1,0);
printf("child process 2 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
exit(0);
}
}
void waiting()
{
while(wait_mark!=0);
}
void stop()
{
wait_mark=0;
}
③程序结果以及分析
分析:程序执行时，首先会先在父程序中创建一个子程序，然后父程序向子程序发送一个信号(kill方法)，子进程在接收到父程序发送的信号后，会在控制台打印一句话，这时因为有两个子进程接收到信号，他们都要对控制台操作，这时会发生互斥操作。

lockf(1,1,0);
printf("child process 2 is killed by parent!\n");
lockf(1,0,0);
lockf(1,1,0)和lockf(1,0,0)是分别加锁和解锁操作，再打印后子程
序会退出。

在程序中加入wait()是等待两个程序都结束了父程序在控制台打印输出。

exit(0)的作用是退出子程序。

④修改上面的程序，增加语句signal(SIGINT,SIG_IGN)和语句signal(SIGQUIT,SIG_IGN)，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析其原因。

⑤示例程序
#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
void IntDelete();
void Int1();
void Int2();
int pid1,pid2;
int EndFlag=0;
void main()
{
int exitcode;
signal(SIGINT,SIG_IGN);
signal(SIGQUIT,SIG_IGN);
while((pid1=fork())==-1);
if(pid1==0)
{
signal(SIGUSR1,Int1);
signal(SIGINT,SIG_IGN);
pause();
}else{
while((pid2=fork())==-1);
if(pid2==0)
{
signal(SIGUSR2,Int2);
signal(SIGINT,SIG_IGN);
pause();
}else
{
signal(SIGINT,IntDelete);
waitpid(-1,&exitcode,0);
printf("parent process is killed \n");
}
}
}
void IntDelete()
{
kill(pid1,10);
kill(pid2,12);
EndFlag=1;
}
void Int1()
{
printf("child process 1 is killed by parent !\n");
exit(0);
}
void Int2()
{
printf("child process 2 is killed by parent !\n");
exit(0);
}
⑥程序分析
1.首先在主进程中创建一个子进程1，并将自定义中断信号SIGUSR1注册到函数Int1()上去，子进程1挂起并监听中断信
号，当接收到中断信号子进程1会打印一句话并退出；
2.父进程还会创建一个子进程2，并将自定义中断信号SIGUSR2注册到函数Int2()上去，子进程2挂起并监听中断信号，当接收到中断信号子进程2会打印一句话并退出；
3.父进程将中断信号SIGINT上注册到了IntDelete函数上，当父进程接收到中断后，会向两个子进程发送软中断信号，子进程接收到软中断信号后会执行响应的响应；
以下是截图:
4.实验问题
从执行结果上来看，按照程序执行的顺序是父进程先接收到中断信号那么为什么父进程反而最后打印输出？
这是因为pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);
pid=-1 等待任何子进程,相当于wait()。

5.实验总结
通过本次试验学习了解到进程如何接受中断信号，以及发出软中断信号，以及进程间的等待问题。