linux 下实现sleep详解及简单实例

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>调⽤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⽤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,进⼊sig_alrm函数时SIGALRM信号被⾃动屏蔽,从sig_alrm函数返回SIGALRM信 号⾃动解除屏蔽。然后⾃动执⾏系统调用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函数调⽤的mysleep函数)；

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

2、实现代码

#include<stdio.h> 
#include<signal.h> 
 
void handler(int signo) 
{} 
 
int mysleep(int timeout) 
{ 
  struct sigaction act,oact; 
  act.sa_handler = handler; 
  act.sa_flags = 0; 
  sigemptyset(&act.sa_mask); 
 
  sigaction(SIGALRM,&act,&oact); 
  alarm(timeout); 
  pause(); 
  int ret = alarm(0); 
  sigaction(SIGALRM,&oact,NULL); 
  return ret; 
} 
 
int main() 
{ 
  while(1) 
  { 
    printf("using musleep!n"); 
    mysleep(3); 
  } 
  return 0; 
} 

相关函数分析：

#include <unistd.h> 
int pause(void); 

pause函数使调⽤进程挂起直到有信号递达。如果信号的处理动作是终⽌进程,则进程终⽌,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,则调⽤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

#include <signal.h> 
int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct 
sigaction *oact); 

sigaction函数可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作。调⽤成功则返回0,出错则返回- 1。 signo是指定信号的编号。若act指针⾮空,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。 

int sigemptyset(sigset_t *set)； 

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,表⽰该信号集不包含 任何有效信号。

二、优化版本

所需函数分析

#include <signal.h>
 
int sigsuspend(const sigset_t *sigmask); 

sigsuspend没有成功返回值,只有执⾏了⼀个信号处理函数之后sigsuspend才返回,返回值为-1,errno设置为EINTR。调⽤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。