freertos 软中断

时间: 2023-08-20 17:08:13 浏览: 166

软中断通信

编制一段程序，使其实现进程的软中断通信。要求：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；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 Process11 is Killed by Parent！ Child Process12 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！ ### 软中断通信知识点详解 #### 一、概述在多进程环境下，进程间的通信是十分重要的。软中断通信是一种利用操作系统提供的机制来进行进程间通信的方法，它通过捕获特定信号并根据信号做出响应来实现。本篇将详细介绍如何通过编程实现进程的软中断通信，并基于给定文件中的描述，构建一个具体实例来展示软中断通信的过程。 #### 二、软中断通信的基本原理软中断通信通常依赖于信号(signal)的概念。在Unix/Linux系统中，信号是由软件产生的特殊事件，用于通知进程发生某些条件或异常情况。信号可以由用户手动触发（如通过键盘输入Ctrl+C），也可以由硬件错误或软件异常触发。 #### 三、关键概念和技术 1. **Fork()**： - 功能：`fork()`系统调用用于创建一个新的进程。新进程称为子进程，而原始进程称为父进程。 - 使用示例： ```c pid_t pid = fork(); if (pid < 0) { // 错误处理 } else if (pid == 0) { // 子进程执行代码 } else { // 父进程执行代码 } ``` 2. **Signal()** 和 **Sigaction()**： - 功能：`signal()`和`sighandler_t sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);`用于设置信号处理函数，当某个信号发生时，该函数会被调用。 - 使用示例： ```c void handler(int sig) { // 处理信号 } void setup_signal_handler() { struct sigaction sa; sa.sa_handler = handler; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = 0; sigaction(SIGINT, &sa, NULL); } ``` 3. **Kill()**： - 功能：`kill()`用于向指定进程发送信号。 - 使用示例： ```c kill(pid, SIGTERM); ``` 4. **Wait()**： - 功能：`wait()`用于等待子进程结束，并可获取子进程的退出状态等信息。 - 使用示例： ```c int status; wait(&status); ``` 5. **Signal处理函数的编写**： - 信号处理函数通常是简单的void类型函数，它们不接受参数也不返回任何值。这些函数可以在信号发生时被调用来执行特定的操作。 - 示例： ```c void signal_handler(int sig) { printf("Signal %d received.\n", sig); // 进行其他操作 } ``` #### 四、实现细节根据题目描述，我们可以通过以下步骤实现进程的软中断通信： 1. **创建子进程**： - 使用`fork()`创建两个子进程。 2. **设置信号处理函数**： - 在父进程中设置信号处理函数，用于捕捉中断信号（SIGINT）。 - 当捕捉到中断信号时，父进程调用`kill()`向两个子进程发送信号（例如SIGUSR1和SIGUSR2）。 3. **子进程响应信号**： - 每个子进程也设置信号处理函数，用于捕捉从父进程发来的信号。 - 当捕捉到信号后，子进程输出指定的信息并终止。 4. **父进程等待子进程结束**： - 父进程通过调用`wait()`等待两个子进程终止。 - 当两个子进程都终止后，父进程输出终止信息并结束。 #### 五、示例代码分析基于上述描述，我们可以构建一个具体的示例代码来实现软中断通信： ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <sys/types.h> // 子进程1信号处理函数 void handle_sigusr1(int sig) { printf("Child Process1 is Killed by Parent!\n"); exit(0); } // 子进程2信号处理函数 void handle_sigusr2(int sig) { printf("Child Process2 is Killed by Parent!\n"); exit(0); } // 父进程信号处理函数 void handle_sigint(int sig) { printf("Interrupt signal received by parent.\n"); kill(pid1, SIGUSR1); // 向子进程1发送信号 kill(pid2, SIGUSR2); // 向子进程2发送信号 } int main() { pid_t pid1, pid2; // 创建子进程1 pid1 = fork(); if (pid1 < 0) { perror("Fork error"); return 1; } else if (pid1 == 0) { // 子进程1 struct sigaction sa; sa.sa_handler = handle_sigusr1; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = 0; sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL); while (1) { pause(); } } else { // 父进程 // 创建子进程2 pid2 = fork(); if (pid2 < 0) { perror("Fork error"); return 1; } else if (pid2 == 0) { // 子进程2 struct sigaction sa; sa.sa_handler = handle_sigusr2; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = 0; sigaction(SIGUSR2, &sa, NULL); while (1) { pause(); } } else { // 父进程 struct sigaction sa; sa.sa_handler = handle_sigint; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = 0; sigaction(SIGINT, &sa, NULL); // 等待子进程结束 int status; waitpid(pid1, &status, 0); waitpid(pid2, &status, 0); printf("Parent Process is Killed!\n"); } } return 0; } ``` 以上代码首先定义了三个信号处理函数，分别用于处理子进程1和子进程2收到的信号以及父进程收到的中断信号。然后，在主函数中通过两次调用`fork()`创建了两个子进程，并分别为它们设置了相应的信号处理函数。父进程设置了一个信号处理函数，用于在捕捉到中断信号时向两个子进程发送信号，并等待这两个子进程结束。 #### 六、总结通过上述分析和示例代码，我们可以清晰地理解软中断通信的基本原理和实现过程。在实际应用中，软中断通信是一种非常灵活且强大的进程间通信方式，它能够有效地解决进程之间的同步和通信问题。

在FreeRTOS中，软中断是指通过软件触发的中断处理。在FreeRTOS中，软中断可以使用专门为中断服务函数设计的API来实现。例如，xQueueSendToBack()函数对应的中断版本是xQueueSendToBackFromISR()。这些API允许在中断服务函数中使用FreeRTOS的功能。软中断的使用可以提高系统的实时性能和可靠性。关于软中断的具体实现和配置，可以参考FreeRTOS文档和相关的移植指南。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [【FreeRTOS】中断机制](https://blog.csdn.net/qq_43189737/article/details/125418997)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v92^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [STM32CubeMX Freertos 外部中断处理例程](https://download.csdn.net/download/weixin_42139788/12080171)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v92^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [FreeRtos--中断](https://blog.csdn.net/weixin_45981936/article/details/121353995)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v92^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]

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