原理就是先使用定時(shí)器定時(shí)，然后再使用pause函數(shù)或者sigsuspend函數(shù)主動阻塞掛起，最終恢復(fù)現(xiàn)場。

如果使用pause函數(shù)的話，優(yōu)點(diǎn)是使用簡單，缺點(diǎn)是有可能產(chǎn)生時(shí)序競態(tài)，導(dǎo)致進(jìn)程一直阻塞下去：在定時(shí)和掛起之間有一個(gè)縫隙，有可能定時(shí)后因?yàn)槠渌驔]有直接掛起，而是被動掛起或者處理其他信號，但這段時(shí)間時(shí)鐘還在繼續(xù)計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間到了以后信號就被發(fā)送，等回來主動掛起的時(shí)候再也等不到那個(gè)信號了，因此進(jìn)程就會被一直掛起。為了解決這個(gè)問題，我們在定時(shí)前先將SIGALRM信號屏蔽，然后定時(shí)、掛起，在掛起的同時(shí)我們解除對SIGALRM的屏蔽，這樣就不用擔(dān)心主動掛起前錯(cuò)過信號了，最后恢復(fù)現(xiàn)場。

可以根據(jù)代碼理解一下，其實(shí)是一個(gè)很符合直覺的過程。需要注意的是pause和sigsuspend只有失敗返回值-1，不過這個(gè)失敗的意思是掛起失敗，也就是恢復(fù)運(yùn)行，從這個(gè)意義上來講應(yīng)該是成功返回值，因此我們不要對-1返回值做處理（我順手處理了，然后一直出錯(cuò)檢查了半天）。

代碼如下：

Utils.h：里面是一些我封裝的函數(shù)，為了簡化代碼

// // Created by edward on 2021/5/7. //#ifndef LINUX_UTILS_H #define LINUX_UTILS_H#include <string> #include <initializer_list> #include <signal.h>/*!* 檢查系統(tǒng)調(diào)用返回值* @param x 返回值* @param msg 錯(cuò)誤提示語句* @param y 錯(cuò)誤狀態(tài)，默認(rèn)為-1*/ void check_error(int x, const std::string &msg = "error", int y = -1); /*!* 清零mask，并將il中的信號加入到mask中* @param mask* @param il*/ void add2mask(sigset_t *mask, std::initializer_list<int> il); /*!* 將il中的信號從mask中刪除* @param mask* @param il*/ void del2mask(sigset_t *mask, std::initializer_list<int> il);#endif //LINUX_UTILS_H

mysleep函數(shù)：
2021.05.11更新：修復(fù)了傳入?yún)?shù)為0或者負(fù)數(shù)的bug。如果傳入?yún)?shù)都是0的話將導(dǎo)致進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)無法被喚醒

struct itimerval my_sleep(int seconds, int microseconds) {if (seconds <= 0 && microseconds <= 0)return {0, 0}; //注冊SIGALRM信號捕捉函數(shù)struct sigaction act, oldact;act.sa_handler = alrm_handler;act.sa_flags = 0;sigset_t mask, oldmask,suspendmask;sigemptyset(&mask); //屏蔽鍵盤信號add2mask(&mask, {SIGINT, SIGQUIT, SIGTSTP});act.sa_mask = mask;check_error(sigaction(SIGALRM, &act, &oldact), "sigaction error");//屏蔽alarm信號add2mask(&mask, {SIGALRM});check_error(sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, &oldmask), "sigprocmask error");//設(shè)置定時(shí)器struct itimerval new_value, old_value;new_value.it_value = {seconds, microseconds};new_value.it_interval = {0, 0};check_error(setitimer(ITIMER_REAL, &new_value, &old_value), "setitimer error");//主動阻塞掛起等待被信號喚醒//pause(); //使用pause會產(chǎn)生競態(tài)，導(dǎo)致信號失效，最終導(dǎo)致進(jìn)程無限制掛起//通過首先將信號屏蔽防止信號失效，然后再使用sigpending函數(shù)在掛起期間解除對ALRM信號的屏蔽，使得進(jìn)程最終能夠被喚醒//在掛起時(shí)解除屏蔽alarm信號suspendmask = oldmask;del2mask(&suspendmask, {SIGALRM});sigsuspend(&suspendmask);//恢復(fù)現(xiàn)場//恢復(fù)SIGALRM信號捕獲函數(shù)check_error(sigaction(SIGALRM, &oldact, nullptr), "sigaction error");//重置定時(shí)器check_error(getitimer(ITIMER_REAL, &new_value)); //獲取剩余定時(shí)時(shí)間old_value.it_interval = {0, 0};old_value.it_value = {0, 0};check_error(setitimer(ITIMER_REAL, &old_value, nullptr), "setitimer error");//解除對ALRM信號的屏蔽add2mask(&mask, {SIGALRM});check_error(sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &mask, nullptr), "sigprocmask error");return new_value; //返回剩余定時(shí)時(shí)間 }

Utils.cpp：工具類實(shí)現(xiàn)，非常簡單

// // Created by edward on 2021/5/7. //#include "utils.h"using std::string;void check_error(int x, const string &msg, int y) {if (x == y) {perror(msg.c_str());exit(1);} }void add2mask(sigset_t *mask, std::initializer_list<int> il) {check_error(sigemptyset(mask), "sigemptyset error");for (auto signum : il) {check_error(sigaddset(mask, signum), "sigaddset error");} }void del2mask(sigset_t *mask, std::initializer_list<int> il) {for (auto signum : il) {check_error(sigdelset(mask, signum), "sigdelset error");} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux信号实现精确到微秒的sleep函数：通过sigsuspend函数解决时序竞态问题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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