一、????用alarm和pause實(shí)現(xiàn)sleep(3)函數(shù),稱為mysleep。

?

1. main函數(shù)調(diào)用mysleep函數(shù),后者調(diào)用sigaction注冊(cè)了SIGALRM信號(hào)的處理函數(shù)sig_alrm。

2. 調(diào)用alarm(seconds)設(shè)定鬧鐘。

3. 調(diào)用pause等待,內(nèi)核切換到別的進(jìn)程運(yùn)行。

4. seconds秒之后,鬧鐘超時(shí),內(nèi)核發(fā)SIGALRM給這個(gè)進(jìn)程。

5. 從內(nèi)核態(tài)返回這個(gè)進(jìn)程的用戶態(tài)之前處理未決信號(hào),發(fā)現(xiàn)有SIGALRM信號(hào),其處理函數(shù) 是sig_alrm。

6. 切換到用戶態(tài)執(zhí)行sig_alrm函數(shù),進(jìn)入sig_alrm函數(shù)時(shí)SIGALRM信號(hào)被自動(dòng)屏蔽, 從sig_alrm函數(shù)返回時(shí)SIGALRM信號(hào)自動(dòng)解除屏蔽。然后自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用sigreturn再次進(jìn)入 內(nèi)核,再返回用戶態(tài)繼續(xù)執(zhí)行進(jìn)程的主控制流程(main函數(shù)調(diào)用的mysleep函數(shù))。

7. pause函數(shù)返回-1,然后調(diào)用alarm(0)取消鬧鐘,調(diào)用sigaction恢復(fù)SIGALRM信號(hào)以前的處理 動(dòng)作。

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

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

?

void sig_alarm(int signo)//信號(hào)處理函數(shù)

{}

?

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(cè)信號(hào)處理函數(shù)

?

alarm(seconds);//設(shè)置鬧鐘

pause();

int_time = alarm(0);//清空鬧鐘

sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);//恢復(fù)默認(rèn)信號(hào)處理動(dòng)作

return_time;

}

?

int main()

{

while(1)

{

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

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

?

}

return0;

}

運(yùn)行結(jié)果：每3秒打印一條語(yǔ)句

缺陷：在鬧鐘設(shè)置之后，響應(yīng)之前被切出去，再過(guò)3秒再切回來(lái)，就將永遠(yuǎn)收不到信號(hào)，進(jìn)程將被永遠(yuǎn)掛起。

思考問(wèn)題：

1、???????????信號(hào)處理函數(shù)sig_alrm什么都沒(méi)?干,為什么還要注冊(cè)它作為SIGALRM的處理函數(shù)?不注冊(cè)信號(hào)處 理函數(shù)可以嗎?

信號(hào)處理機(jī)制：

用函數(shù)signal注冊(cè)一個(gè)信號(hào)捕捉函數(shù)。原型為：

#include?
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
?
signal 的第1個(gè)參數(shù)signum表示要捕捉的信號(hào)，第2個(gè)參數(shù)是個(gè)函數(shù)指針，表示要對(duì)該信號(hào)進(jìn)行捕捉的函數(shù)，該參數(shù)也可以是SIG_DEF(表示交由系統(tǒng)缺省處理，相當(dāng)于白注冊(cè)了)或SIG_IGN(表示忽略掉該信號(hào)而不做任何處理)。signal如果調(diào)用成功，返回以前該信號(hào)的處理函數(shù)的地址，否則返回 SIG_ERR。

sighandler_t是信號(hào)捕捉函數(shù)，由signal函數(shù)注冊(cè)，注冊(cè)以后，在整個(gè)進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中均有效，并且對(duì)不同的信號(hào)可以注冊(cè)同一個(gè)信號(hào)捕捉函數(shù)。該函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)，表示信號(hào)值。

示例：

1）、? 捕捉終端CTRL+c產(chǎn)生的SIGINT信號(hào)：
#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(yùn)行起來(lái)以后，通過(guò)按CTRL+c將不再終止程序的運(yùn)行。應(yīng)為CTRL+c產(chǎn)生的SIGINT信號(hào)已經(jīng)由進(jìn)程中注冊(cè)的SignHandler函數(shù)捕捉了。該程序可以通過(guò)Ctrl+/終止，因?yàn)榻M合鍵Ctrl+/能夠產(chǎn)生SIGQUIT信號(hào)，而該信號(hào)的捕捉函數(shù)尚未在程序中注冊(cè)。

?

2）、? 忽略掉終端CTRL+c產(chǎn)生的SIGINT信號(hào)：
#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(yùn)行起來(lái)以后，將CTRL+C產(chǎn)生的SIGINT信號(hào)忽略掉了，所以CTRL＋C將不再能是該進(jìn)程終止，要終止該進(jìn)程，可以向進(jìn)程發(fā)送SIGQUIT信號(hào)，即組合鍵CTRL+/
?
3）、? 接受信號(hào)的默認(rèn)處理,接受默認(rèn)處理就相當(dāng)于沒(méi)有寫信號(hào)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(shù)返回前要恢復(fù)SIGALRM信號(hào)原來(lái)的sigaction?

?

??? ??? 當(dāng)某個(gè)信號(hào)的處理函數(shù)被調(diào)用時(shí),內(nèi)核自動(dòng)將當(dāng)前信號(hào)加入進(jìn)程的信號(hào)屏蔽字,當(dāng)信號(hào)處理函數(shù)返回時(shí)自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)屏蔽字,這樣就保證了在處理某個(gè)信號(hào)時(shí),如果這種信號(hào)再次產(chǎn)生,那么它會(huì)被阻塞到當(dāng)前處理結(jié)束為止。

?

?

?

二、? sigsuspend實(shí)現(xiàn)mysleep 函數(shù)：

?

對(duì)于第一個(gè)版本的mysleep , 出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的根本原因是系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)序(Timing)并不像我寫程序時(shí)所設(shè)想的那樣。雖然alarm(nsecs)緊接著的下?行就是pause(),但是?無(wú)法保證pause()?一定會(huì)在調(diào)用alarm(nsecs)之后的nsecs秒之內(nèi)被調(diào)?用。由于異步事件在任何時(shí)候都有可能發(fā)?生(這?的異步事件指出現(xiàn)更高優(yōu) 先級(jí)的進(jìn)程),如果我們寫程序時(shí)考慮不周密,就可能由于時(shí)序問(wèn)題而導(dǎo)致錯(cuò)誤,這叫做競(jìng)態(tài)條件 (Race Condition)。

?

sigsuspend包含了pause的掛起等待功能,同時(shí)解決了競(jìng)態(tài)條件的問(wèn)題,在對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格的場(chǎng)合下都應(yīng)該調(diào)?用sigsuspend而不是pause。

?

#include <signal.h>

int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);

?

和pause?一樣,sigsuspend沒(méi)有成功返回值,只有執(zhí)?行了?一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)之后sigsuspend才返回,返回值為-1,errno設(shè)置為EINTR。

?

調(diào)?用sigsuspend時(shí),進(jìn)程的信號(hào)屏蔽字由sigmask參數(shù)指定,可以通過(guò)指定sigmask來(lái)臨時(shí)解除 對(duì)某 個(gè)信號(hào)的屏蔽,然后掛起等待,當(dāng)sigsuspend返回時(shí),進(jìn)程的信號(hào)屏蔽字恢復(fù)為原來(lái)的值,如果原來(lái)對(duì)該信號(hào)是屏蔽的,從sigsuspend返回后仍然是屏蔽的。

?

以下?用sigsuspend重新實(shí)現(xiàn)mysleep函數(shù):

1、?????????屏蔽SIGALARM信號(hào)

2、?????????alarm(seconds);

3、?????????解除對(duì)SIGALARM信號(hào)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(shè)置信號(hào)處理函數(shù)，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(hào)，保存當(dāng)前的信號(hào)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(hào)遞達(dá)后，sigsuspend返回，自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)的屏蔽字，自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)的屏蔽字，即再次屏蔽SIGMASK

int _time =alarm(0);

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

//恢復(fù)默認(rèn)的信號(hào)處理動(dòng)作

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

???? ?//重置信號(hào)屏蔽字，再次解除對(duì)SIGALRM的屏蔽。

?????? return_time;

}

?

int main()

{

?????? while(1)

?????? {

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

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

?????? }

?????? return0;

}

?

運(yùn)行結(jié)果：每隔五秒響應(yīng)動(dòng)作，打印語(yǔ)句。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 信号之mysleep的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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