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這篇文章給大家分享的是有關linux下如何實現(xiàn)sleep的內(nèi)容。小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,一起跟隨小編過來看看吧。
linux 下實現(xiàn)sleep詳解及簡單實例
sleep:
普通版本
1、基本設計思路:
1>注冊SIGALRM信號的處理函數(shù);
2>調(diào)用alarm(nsecs)設定鬧鐘;
3>調(diào)?pause等待,內(nèi)核切換到別的進程運行;
4>nsecs秒之后,鬧鐘超時,內(nèi)核發(fā)SIGALRM給這個進程 ;
5>從內(nèi)核態(tài)返回這個進程的?戶態(tài)之前處理未決信號,發(fā)現(xiàn)有SIGALRM信號,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?sig_alrm函數(shù)時SIGALRM信號被?動屏蔽,從sig_alrm函數(shù)返回SIGALRM信 號?動解除屏蔽。然后?動執(zhí)?系統(tǒng)調(diào)用sigreturn再次進入內(nèi)核,再返回用戶態(tài)繼續(xù)執(zhí)行進程的主控制流程(main函數(shù)調(diào)?的mysleep函數(shù));
7>pause函數(shù)返回-1,然后調(diào)?alarm(0)取消鬧鐘,調(diào)?sigaction恢復SIGALRM信號以前的處理動作。
2、實現(xiàn)代碼
#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; }
相關函數(shù)分析:
#include <unistd.h> int pause(void);
pause函數(shù)使調(diào)?進程掛起直到有信號遞達。如果信號的處理動作是終?進程,則進程終?,pause函數(shù)沒有機會返回;如果信號的處理動作是忽略,則進程繼續(xù)處于掛起狀態(tài),pause不返回;如果信號的處理動作是捕捉,則調(diào)?了信號處理函數(shù)之后pause返回-1,errno設置為EINTR, 所以pause只有出錯的返回值 。
sigaction函數(shù)
#include <signal.h> int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);
sigaction函數(shù)可以讀取和修改與指定信號相關聯(lián)的處理動作。調(diào)?成功則返回0,出錯則返回- 1。 signo是指定信號的編號。若act指針?空,則根據(jù)act修改該信號的處理動作。若oact指針非 空,則通過oact傳出該信號原來的處理動作。
int sigemptyset(sigset_t *set);
函數(shù)sigemptyset初始化set所指向的信號集,使其中所有信號的對應bit清零,表?該信號集不包含 任何有效信號。
二、優(yōu)化版本
所需函數(shù)分析
#include <signal.h>? int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
sigsuspend沒有成功返回值,只有執(zhí)?了?個信號處理函數(shù)之后sigsuspend才返回,返回值為-1,errno設置為EINTR。調(diào)?sigsuspend時,進程的信號屏蔽字由sigmask參數(shù)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,sigsuspend返回后仍然是屏蔽的。
sigsuspend函數(shù)與pause函數(shù):都可以將程序掛起,但是sigsuspend函數(shù)可以實現(xiàn)對信號屏蔽字的解除與掛起。
sigprocmask
調(diào)?函數(shù)sigprocmask可以讀取或更改進程的信號屏蔽字(阻塞信號集)。
#include <signal.h>? int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);
如果oset是?空指針,則讀取進程的當前信號屏蔽字通過oset參數(shù)傳出。如果set是?空指針,則 更改進程的信號屏蔽字,參數(shù)how指?如何更改。如果oset和set都是?空指針,則先將原來的信號 屏蔽字備份到oset?,然后根據(jù)set和how參數(shù)更改信號屏蔽字。
how的選項意義
如果調(diào)?sigprocmask解除了對當前若?個未決信號的阻塞,則在sigprocmask返回前,?少將其中?個信號遞達。
代碼實現(xiàn):
#include<stdio.h> #include<signal.h> void handler(int signo) {} int mysleep(int timout) { struct sigaction act,oact; sigset_t newmask,oldmask,suspmask; act.sa_handler = handler; act.sa_flags = 0; sigemptyset(&act.sa_mask); sigaction(SIGALRM,&act,&oact); sigemptyset(&newmask); sigaddset(&newmask,SIGALRM); sigprocmask(SIG_BLOCK,&newmask,&oldmask); alarm(timout); suspmask = oldmask; sigdelset(&suspmask,SIGALRM); sigsuspend(&suspmask); int unslept = alarm(0); sigaction(SIGALRM,&oact,NULL); sigprocmask(SIG_SETMASK,&oldmask,NULL); return(unslept); } int main() { while(1) { printf("using musleep!\n"); mysleep(3); } return 0; }
優(yōu)化版本解決了普通版本存在的競態(tài)問題。我們重新審視一下普通版本的時序問題。
1、設置SIGALRM信號的處理函數(shù);
2、調(diào)用alarm()函數(shù)設置鬧鐘;
3、內(nèi)核選取更高優(yōu)先級的進程來取代當前進程,并且這樣的進程很多,同時執(zhí)行時間又很長;
4、鬧鐘超時了,內(nèi)核發(fā)送SIGALRM信號給該進程,并且處于未決狀態(tài);
5、優(yōu)先級更高的進程結束后,內(nèi)核要調(diào)度回這個進程執(zhí)?。 SIGALRM信號遞達,執(zhí)?處理函 數(shù)sig_alrm之后再次進?內(nèi)核。
6、返回這個進程的主控制流程,alarm(nsecs)返回,調(diào)?pause()掛起等待。
7、可是現(xiàn)在SIGALRM信號已經(jīng)被處理,進程會導致錯誤。
在一個進程運行過程中,因為由于異步,所以可能被其他優(yōu)先級更高的進程,由于時序問題而引發(fā)的錯誤問題。這樣的問題稱為競態(tài)問題。
優(yōu)化版本中,先將設置SIGALRM信號的處理函數(shù),然后將SIGALRM信號進行屏蔽,然后調(diào)用alarm()函數(shù)設置鬧鐘,然后調(diào)用sigprocmask()函數(shù)對SIGALRM信號解除屏蔽然后掛起等待,這樣就解決了競態(tài)問題。
感謝各位的閱讀!關于“l(fā)inux下如何實現(xiàn)sleep”這篇文章就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,讓大家可以學到更多知識,如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到吧!
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