alarm/pause/sleep函数

一、alarm(unsigned int seconds)
函数原型
    #include
       unsigned int alarm(unsigned int seconds);
描述：
     1.alarm函数可以设置一个计时器，当过了seconds秒的时间后，会产生信号SIGALRM
      2.一个进程只能有一个闹钟时间。如果在调用alarm时，以前已经为该进程设置过闹钟时钟，而且它还没有超时，则将该闹钟时间的剩余值作为本次alarm函数的返回值。以前登记的闹钟时间被新值代替。
     3.如果有以前登记过闹钟时间尚未超时，而且本次调用的seconds值为0，则取消该闹钟时间，剩余时间以返回值返回。
      4.虽然SIGALRM的默认动作是终止进程，但是大多数使用闹钟的进程会在调用alarm函数之前设置该信号的处理程序以捕捉该信号。
二、pause()
函数原型
      #include
       int pause(void);
描述：
       pause()使得调用进程或线程处于睡眠状态直到捕捉到一个信号。
只有执行了一个信号处理程序并从其返回时，pause才返回，此时pause()返回-1，errno设置为EINTR。


三、sleep
函数原型
     #include
       unsigned int sleep(unsigned int seconds);
描述：
      sleep()使得调用程序挂起，直到过了seconds秒的时间，或者调用进程捕捉到一个信号并且从信号处理函数中返回。
返回值：
      0：如果过了指定的时间后退出
      !0：如果被信号中断退出，返回剩余的时间值。
四、用alarm和pause实现sleep

#include <signal.h>
#include <unistd.h>

typedef void (*signal_handler)(int);

signal_handler old_sig_handle;

static void sig_alrm(int signo)
{

}

unsigned int sleep1(unsigned int nsecs)
{
    if((old_sig_handle = signal(SIGALRM,sig_alrm)) == SIG_ERR)
        return nsecs;
    alarm(nsecs);
    pause();
    signal(SIGALRM,old_sig_handle);
    return (alarm(0));
}

int main(void)
{
    printf("before sleep1......\n");
    sleep1(5);
    printf("after sleep1.......\n");
    return 0;
}

#include <setjmp.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

static jmp_buf env_alrm;


static void sig_alrm(int signo)
{
    longjmp(env_alrm,1);
}

unsigned int sleep2(unsigned int nsecs)
{
    if(signal(SIGALRM,sig_alrm) == SIG_ERR)
        return nsecs;

    if(setjmp(env_alrm) == 0) {
        alarm(5);
        pause();
    }

    return(alarm(0));
}

static void sig_int(int signo)
{
    int i,j;
    volatile int k;

    printf("\nsig_int starting\n");
    for(i = 0 ;i < 300000; i++)  //这段代码的作用主要是产生大于5s的计算，使得此信号处理函数处理时间大于sleep时间
        for(j = 0; i < 4000; j++)
            k += i*j;
    printf("sig_int finished\n");
}

int main()
{
    unsigned int unslept;

    if(signal(SIGINT,sig_int) == SIG_ERR)
        perror("signal(SIGINI) error");
    unslept = sleep2(5);
    printf("sleep2 returned: %u\n",unslept);
    exit(0);
}

运行./a,过了5s后，
[e-mail]:~/test>./a
sleep2 returned: 0


运行./a, 并且Ctrl+C终止
[e-mail]:~/test>./a
^C
sig_int starting
sleep2 returned: 0

可见，程序中SIGINT的处理函数提前退出了。


五、posix实现sleep函数代码
#include
#include
#include
static void sig_alrm(int signo)
{
    printf("in sig_alrm\n");
}

unsigned int sleep(unsigned int usecs)
{
    sigset_t new_mask,old_mask,waitmask;
    struct sigaction act,old_act;
    unsigned int uslept;

    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    act.sa_handler = sig_alrm;


    if(sigaction(SIGALRM,&act,&old_act) < 0)
        printf("sigaction(SIGARLM) error\n");

    sigemptyset(&new_mask);
    sigaddset(&new_mask,SIGALRM);

    if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&new_mask,&old_mask) < 0)
        printf("sigprocmask error\n");

    alarm(usecs);

    waitmask = old_mask;
    sigdelset(&waitmask,SIGALRM);
 
    if(sigsuspend(&waitmask) != -1)
        printf("sigsuspend error\n");


    uslept = alarm(0);


    if(sigaction(SIGALRM,&old_act,NULL) < 0)
        printf("sigaction(SIGARLM) old act error\n");


    if(sigprocmask(SIG_SETMASK,&old_mask,NULL) < 0)
        printf("sigprocmask set old mask error\n");


    return uslept;
}
int main(void)
{
    sleep(10);
    return 0;
}

这个版本的sleep避免了早期实现中的竞争条件，但是仍未处理与以前设置的闹钟的交互作用，正如前面提到的，POSIX.1并未显式定义这些交互作用。
举例：
  如先调用alarm(10)，过了3秒再调用sleep(5),那将如何？假设sleep 5秒后返回，但是否在2s后又产生另一个SIGALRM信号呢？这些细节依赖于实现了。