实验4进程通信signal软中断.ppt

第四章进程管理实验*4.1实验目的一、加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别二．进一步认识并发执行的实质三．分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法四．了解Linux系统中进程通信的基本原理4.2准备知识4.2.1基本概念进程的概念进程与程序的区别并发执行的概念进程互斥的概念进程通信的基本原理系统调用*图4-1系统调用的参数表方式变元表：N参数1参数2……参数n(a)直接方式trap参数1参数2……参数n××变元表：N指针(b)间接方式系统调用是一种进入系统空间的办法。通常，在OS的核心中都设置了一组用于实现各种系统功能的子程序，并将它们提供给程序员使用。程序员在需要OS提供某种服务的时候，便可以调用一条系统调用命令，去实现希望的功能，这就是系统调用。因此，系统调用就像一个黑箱子一样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只是提供了调用功能的接口。系统调用与一般的过程调用有下述几方面的明显差别：运行在不同的系统状态。通过软中断进入。返回问题。当调用进程仍具有最高优先级时，才返回到调用进程继续执行；否则，将引起重新调度，以便让优先权最高的进程优先执行。嵌套调用。系统调用也可以嵌套进行系统调用的实现与一般过程调用的实现相比，两者间有很大差异。对于系统调用，控制是由原来的用户态转换为系统态，这是借助于中断和陷入机制来完成的，在该机制中包括中断和陷入硬件机构及中断与陷入处理程序两部分。中断是指CPU对系统发生某事件时的一种响应.0102系统调用的实现中断分为外中断和内中断所谓外中断是指由于外部设备事件所引起的中断.内中断则是指由于CPU内部事件所引起的中断.如程序出错（地址越界)、电源故障等。内中断（trap）被译为“捕获”或“陷入”。陷入是由于执行了现行指令所引起的；中断则是由于系统中某事件引起的，该事件与现行指令无关。01fork系统调用：由于进程为执行程序的环境，因此在执行程序前必须先建立这个能跑程序的环境。02Linux系统提供系统调用拷贝现行进程的内容，以产生新的进程，调用fork的进程称为父进程；而所产生的新进程则称为子进程。03子进程会承袭父进程的一切特性，但是它有自己的数据段，也就是说，尽管子进程改变了所属的变量，却不会影响到父进程的变量值。04子进程共享一个程序段，但是各自拥有自己的堆栈、数据段、用户空间以及进程控制块。05换言之，两个进程执行的程序代码是一样的，但是各有各的程序计数器与自己的私人数据。进程创建与软中断通信linux是多用户和多进程的操作系统，进程在操作系统中的创建，都会生成一个进程描述块，描述当前进程的所有信息，包括，数据段、代码段、堆栈段的地址，当前进程的环境变量，文件描述符等。

fork函数过程：操作系统先创建一个进程描述块，然后把父进程的所有进程描述符的信息精确拷贝过来，和父进程一样（除了进程ID不一样外），代码段共享，数据段和堆栈段复制，所有的寄存器的值全部精确拷贝，文件描述符也许精确拷贝。

fork的返回值，fork在父进程空间中返回子进程的PID，在子进程空间中返回0。图3-2父进程和子进程的内存映像*用户内存区父进程的vm_arce_structvmstartvmstartcount=2vmstartvmstartcount=2子进程的vm_arce_struct子进程数据区子进程堆栈区父进程数据区父进程堆栈区共享正文区一．fork()函数:用于创建一个新进程（子进程）intfork();pid=fork();if(pid0){printf(forkerror\n);exit(0);}if(pid==0){printf(Thechildprocessisrunningnow!\n);exit(0);}if(pid0){p