linux 下实现sleep详解及简单实例(linux sleep 2)

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linux 下实现sleep详解及简单实例

sleep:

普通版本

1、基本设计思路：

1>注册SIGALRM信号的处理函数； 2>调用alarm(nsecs)设定闹钟；

3>调&#;pause等待,内核切换到别的进程运行；

4>nsecs秒之后,闹钟超时,内核发SIGALRM给这个进程 ;

5>从内核态返回这个进程的&#;户态之前处理未决信号,发现有SIGALRM信号,其处理函数是sig_alrm;

6> 切换到用户态执行sig_alrm函数,进&#;sig_alrm函数时SIGALRM信号被&#;动屏蔽,从sig_alrm函数返回SIGALRM信号&#;动解除屏蔽。然后&#;动执&#;系统调用sigreturn再次进入内核,再返回用户态继续执行进程的主控制流程(main函数调&#;的mysleep函数)；

7>pause函数返回-1,然后调&#;alarm(0)取消闹钟,调&#;sigaction恢复SIGALRM信号以前的处理动作。

2、实现代码

相关函数分析：

pause函数使调&#;进程挂起直到有信号递达。如果信号的处理动作是终&#;进程,则进程终&#;,pause函数没有机会返回;如果信号的处理动作是忽略,则进程继续处于挂起状态,pause不返回;如果信号的处理动作是捕捉,则调&#;了信号处理函数之后pause返回-1,errno设置为EINTR, 所以pause只有出错的返回值。

sigaction函数

sigaction函数可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作。调&#;成功则返回0,出错则返回- 1。 signo是指定信号的编号。若act指针&#;空,则根据act修改该信号的处理动作。若oact指针非空,则通过oact传出该信号原来的处理动作。

函数sigemptyset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit清零,表&#;该信号集不包含任何有效信号。

二、优化版本

所需函数分析

sigsuspend没有成功返回值,只有执&#;了&#;个信号处理函数之后sigsuspend才返回,返回值为-1,errno设置为EINTR。调&#;sigsuspend时,进程的信号屏蔽字由sigmask参数指定,可以通过指定sigmask来临时解除对某个信号的屏蔽,然后挂起等待,当sigsuspend返回时,进程的信号屏蔽字恢复为原来的值,如果原来对该信号是屏蔽的,sigsuspend返回后仍然是屏蔽的。 sigsuspend函数与pause函数：都可以将程序挂起，但是sigsuspend函数可以实现对信号屏蔽字的解除与挂起。

sigprocmask

调&#;函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字(阻塞信号集)。

如果oset是&#;空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过oset参数传出。如果set是&#;空指针,则更改进程的信号屏蔽字,参数how指&#;如何更改。如果oset和set都是&#;空指针,则先将原来的信号屏蔽字备份到oset&#;,然后根据set和how参数更改信号屏蔽字。

how的选项意义

如果调&#;sigprocmask解除了对当前若&#;个未决信号的阻塞,则在sigprocmask返回前,&#;少将其中&#;个信号递达。

代码实现：

优化版本解决了普通版本存在的竞态问题。我们重新审视一下普通版本的时序问题。

1、设置SIGALRM信号的处理函数；

2、调用alarm()函数设置闹钟；

3、内核选取更高优先级的进程来取代当前进程，并且这样的进程很多，同时执行时间又很长；

4、闹钟超时了，内核发送SIGALRM信号给该进程，并且处于未决状态；

5、优先级更高的进程结束后，内核要调度回这个进程执&#;。 SIGALRM信号递达,执&#;处理函数sig_alrm之后再次进&#;内核。