C语言模拟实现信号机制：进程间通信与中断处理

"信号机制的实现 - 兰州理工大学 计算机与通信学院 2013年秋季学期 操作系统原理课程设计" 本文主要介绍了如何利用编程模拟实现信号机制，特别是在Linux环境下，通过`fork()`创建子进程，然后使用`signal()`系统调用来捕获键盘中断信号，并通过`kill()`向子进程发送信号。这个过程帮助学生深入理解信号机制的工作原理及其在进程间通信中的应用。 信号机制是操作系统中一种基础的进程间通信方式，它允许进程通知其他进程发生了特定的异常事件。信号通常与特定的整数常量（信号编号）关联，这些常量定义在`<signal.h>`头文件中。当进程接收到信号时，其执行会被中断，转而执行与该信号对应的处理程序。处理完成后，进程会回到中断前的位置继续执行，这与硬件中断的机制相似，因此早期的信号机制被称为软中断。 在本文中，作者尹鹏飞通过以下几个步骤展示了信号机制的实现： 1. 使用`fork()`创建两个子进程，这使得可以观察信号在多个进程中如何传递和处理。 2. 父进程注册`signal()`系统调用来监听键盘中断信号（如SIGINT，通常是Ctrl+C）。 3. 当父进程捕获到中断信号时，调用`kill()`向两个子进程发送信号。这里的信号可能是SIGTERM或SIGINT，用于通知子进程终止。 4. 子进程注册自己的信号处理函数，接收到信号后执行相应的操作，例如打印信息并结束进程。 信号机制有三个关键功能： 1. 发送信号：通过`kill()`系统调用，将信号发送给目标进程。 2. 预置处理方式：使用`signal()`，接收进程可以设定对特定信号的处理方式，比如忽略、默认处理或自定义处理函数。 3. 处理信号：根据预置的方式，进程执行相应的处理程序。 在课程设计中，通过编写和调试C语言程序，学生可以体验信号的发送、接收和处理过程，加深对信号机制的理解，包括信号的基本概念、信号的发送与接收以及处理机制。 此外，设计报告还包含了问题描述、设计目的、设计思想、各模块的伪码算法、测试结果、设计总结、参考文献和致谢等内容，全面展现了整个项目的过程和成果。附录中可能包含源代码，以便读者进一步研究和学习。 通过这样的实践，学生能够掌握信号机制的关键特性，比如异步性、简单性和有效性，尽管它不支持数据传递，但在很多场景下仍然是处理异常和控制进程行为的有效工具。