一、????用alarm和pause實現sleep(3)函數,稱為mysleep。

?

1. main函數調用mysleep函數,后者調用sigaction注冊了SIGALRM信號的處理函數sig_alrm。

2. 調用alarm(seconds)設定鬧鐘。

3. 調用pause等待,內核切換到別的進程運行。

4. seconds秒之后,鬧鐘超時,內核發SIGALRM給這個進程。

5. 從內核態返回這個進程的用戶態之前處理未決信號,發現有SIGALRM信號,其處理函數 是sig_alrm。

6. 切換到用戶態執行sig_alrm函數,進入sig_alrm函數時SIGALRM信號被自動屏蔽, 從sig_alrm函數返回時SIGALRM信號自動解除屏蔽。然后自動執行系統調用sigreturn再次進入 內核,再返回用戶態繼續執行進程的主控制流程(main函數調用的mysleep函數)。

7. pause函數返回-1,然后調用alarm(0)取消鬧鐘,調用sigaction恢復SIGALRM信號以前的處理 動作。

????????????? #include <stdio.h>

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

?

void sig_alarm(int signo)//信號處理函數

{}

?

int mysleep(int seconds)

{

structsigaction act, oact;

act.sa_handler= sig_alarm;

sigemptyset(&act.sa_mask);

act.sa_flags= 0;

sigaction(SIGALRM,&act, &oact);//注冊信號處理函數

?

alarm(seconds);//設置鬧鐘

pause();

int_time = alarm(0);//清空鬧鐘

sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);//恢復默認信號處理動作

return_time;

}

?

int main()

{

while(1)

{

??????? printf("iam sleeping !\n");

??????? mysleep(3);

?

}

return0;

}

運行結果：每3秒打印一條語句

缺陷：在鬧鐘設置之后，響應之前被切出去，再過3秒再切回來，就將永遠收不到信號，進程將被永遠掛起。

思考問題：

1、???????????信號處理函數sig_alrm什么都沒?干,為什么還要注冊它作為SIGALRM的處理函數?不注冊信號處 理函數可以嗎?

信號處理機制：

用函數signal注冊一個信號捕捉函數。原型為：

#include?
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
?
signal 的第1個參數signum表示要捕捉的信號，第2個參數是個函數指針，表示要對該信號進行捕捉的函數，該參數也可以是SIG_DEF(表示交由系統缺省處理，相當于白注冊了)或SIG_IGN(表示忽略掉該信號而不做任何處理)。signal如果調用成功，返回以前該信號的處理函數的地址，否則返回 SIG_ERR。

sighandler_t是信號捕捉函數，由signal函數注冊，注冊以后，在整個進程運行過程中均有效，并且對不同的信號可以注冊同一個信號捕捉函數。該函數只有一個參數，表示信號值。

示例：

1）、? 捕捉終端CTRL+c產生的SIGINT信號：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
?
void SignHandler(int iSignNo)
{
??? printf("Capture sign no:%d/n",iSignNo);?
}
?
int main()
{
??? signal(SIGINT,SignHandler);?
??? while(true)?
??????? sleep(1);?
??? return 0;?
}
該程序運行起來以后，通過按CTRL+c將不再終止程序的運行。應為CTRL+c產生的SIGINT信號已經由進程中注冊的SignHandler函數捕捉了。該程序可以通過Ctrl+/終止，因為組合鍵Ctrl+/能夠產生SIGQUIT信號，而該信號的捕捉函數尚未在程序中注冊。

?

2）、? 忽略掉終端CTRL+c產生的SIGINT信號：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
?
int main()
{
??? signal(SIGINT,SIG_IGN);?
??? while(true)?
??????? sleep(1);?
??? return 0;?
}
該程序運行起來以后，將CTRL+C產生的SIGINT信號忽略掉了，所以CTRL＋C將不再能是該進程終止，要終止該進程，可以向進程發送SIGQUIT信號，即組合鍵CTRL+/
?
3）、? 接受信號的默認處理,接受默認處理就相當于沒有寫信號處理程序：
?
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
?
int main()
{
??? signal(SIGINT,DEF);?
??? while(true)?
??????? sleep(1);?
??? return 0;?
}

2、為什么在mysleep函數返回前要恢復SIGALRM信號原來的sigaction?

?

??? ??? 當某個信號的處理函數被調用時,內核自動將當前信號加入進程的信號屏蔽字,當信號處理函數返回時自動恢復原來的信號屏蔽字,這樣就保證了在處理某個信號時,如果這種信號再次產生,那么它會被阻塞到當前處理結束為止。

?

?

?

二、? sigsuspend實現mysleep 函數：

?

對于第一個版本的mysleep , 出現這個問題的根本原因是系統運行的時序(Timing)并不像我寫程序時所設想的那樣。雖然alarm(nsecs)緊接著的下?行就是pause(),但是?無法保證pause()?一定會在調用alarm(nsecs)之后的nsecs秒之內被調?用。由于異步事件在任何時候都有可能發?生(這?的異步事件指出現更高優 先級的進程),如果我們寫程序時考慮不周密,就可能由于時序問題而導致錯誤,這叫做競態條件 (Race Condition)。

?

sigsuspend包含了pause的掛起等待功能,同時解決了競態條件的問題,在對時序要求嚴格的場合下都應該調?用sigsuspend而不是pause。

?

#include <signal.h>

int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);

?

和pause?一樣,sigsuspend沒有成功返回值,只有執?行了?一個信號處理函數之后sigsuspend才返回,返回值為-1,errno設置為EINTR。

?

調?用sigsuspend時,進程的信號屏蔽字由sigmask參數指定,可以通過指定sigmask來臨時解除 對某 個信號的屏蔽,然后掛起等待,當sigsuspend返回時,進程的信號屏蔽字恢復為原來的值,如果原來對該信號是屏蔽的,從sigsuspend返回后仍然是屏蔽的。

?

以下?用sigsuspend重新實現mysleep函數:

1、?????????屏蔽SIGALARM信號

2、?????????alarm(seconds);

3、?????????解除對SIGALARM信號的屏蔽。

4、?????????掛起等待pause();

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <signal.h>

?

void sig_alarm(int signo)

{}

?

int mysleep(int seconds)

{

?????? structsigaction act, oact;

?????? sigset_tnewmask, oldmask, suspmask;

//設置信號處理函數，保存以前的信息

?????? unsignedint unslept;

?????? act.sa_handler= sig_alarm;

?????? sigemptyset(&act.sa_mask);

?????? act.sa_flags= 0;

?????? sigaction(SIGALRM,&act, &oact);

?? //阻塞信號，保存當前的信號屏蔽字

?????? sigemptyset(&newmask);

?????? sigaddset(&newmask,SIGALRM);

?????? sigprocmask(SIG_BLOCK,&newmask, &oldmask);

?????? //屏蔽SIGALRM

?????? alarm(seconds);

?????? suspmask= oldmask;

?????? sigdelset(&suspmask,SIGALRM);

?????? sigsuspend(&suspmask);

//解除屏蔽，掛起等待//SIGALRM信號遞達后，sigsuspend返回，自動恢復原來的屏蔽字，自動恢復原來的屏蔽字，即再次屏蔽SIGMASK

int _time =alarm(0);

?????? sigaction(SIGALRM,&act, NULL);

//恢復默認的信號處理動作

?????? sigprocmask(SIG_SETMASK,&oldmask, NULL);

???? ?//重置信號屏蔽字，再次解除對SIGALRM的屏蔽。

?????? return_time;

}

?

int main()

{

?????? while(1)

?????? {

????????????? mysleep(5);

????????????? printf("iam sleeping !\n");

?????? }

?????? return0;

}

?

運行結果：每隔五秒響應動作，打印語句。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 信号之mysleep的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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