Linux模拟实现sleep函数

先来说说工作原理,linux中的sleep函数能够让程序休眠一定的秒数,到时间后自动恢复运行。

实现思路

设定睡眠的秒数
睡眠(挂起)
恢复运行

实现机制

设定睡眠的秒数:采用alarm()函数设定需要睡眠的秒数,到时间后闹钟会发送SIGALRM信号给当前进程。但SIGALRM信号的默认操作是杀死进程,所以我们需要对SIGALRM信号进行自定义处理。
睡眠:pause()函数会让当前进程挂起,直到收到信号才会出错返回。

示例程序代码:模拟实现sleep使当前进程每2秒打印”hello yingying\n”

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
void handler(int signo)//由于程序在睡眠期间什么也不做所以自定义处理函数不执行任何操作
{
}
int mysleep(int time)
{
 sigset_t set;
 sigemptyset(&set);
 struct sigaction act;
 struct sigaction oact;
 act.sa_handler = handler;//自定义处理函数
 act.sa_mask = set;
 act.sa_flags = 0;
 sigaction(SIGALRM,&act,&oact);//捕捉闹钟信号自定义处理动作
 alarm(time);//time秒后给进程发送信号
 pause();//挂起进程
 int _time = alarm(0);//如果程序被提前唤醒取消闹钟
 sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);//恢复捕捉信号的原始状态
 return _time;
}
int main()
{
 while(1)
 {
 printf("hello yingying\n");
 mysleep(2);
 }
 return 0;
}

问题分析

上述代码在看似没有问题可以实现我们需要的结果,但是带 多执行流下仍可以正常运行吗?例如在设定了闹钟后当前进程被切换出去,等再切换回来闹钟已经响过了,那么当前进程就会被永远挂起。所以我们需要优化上面的程序。

.优化方案一:
1.屏蔽SIGALRM信号
2.alarm(time)
3.解除屏蔽SIGALRM信号
4.pause()

.优化方案二:
1.屏蔽SIGALRM信号
2.alarm(time)
3.pause()
4.解除屏蔽SIGALRM信号

这两种方案大家思考一下可行吗?应该选哪个呢?

方案选择

对于方案一:如果进程在解除屏蔽之后,pause()之前的的间隙被切走仍会造成同样的问题,进程也可能被永远挂起。
对于方案二:程序挂起之后,闹钟信号被屏蔽,一直处于未决状态,程序无法收到信号,进程也就会被一直挂起。所以方案二是不可以选择的。
对于方案一我们可以改进,使解除阻塞与挂起成为一个原子操作这样就可以解决我们的问题了。

解决问题

像方案一这种由时序问题导致程序出现问题的情况成为竞态条件。sigsuspend()函数可以实现pause()函数的挂起功能,同时也能解决竞态条件的问题。sigsuspend()函数的功能就是-“解除信号屏蔽”-“挂起进程等待信号”-“执行信号处理函数”- “出错返回”。所以sigsuspend()函数函数同pause()函数一样只有出错返回值。在对程序时序要求比较严格的程序中一般使用sigsuspend()函数。

优化后的程序代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
void handler(int signo)
{
}
int mysleep(int time)
{
 sigset_t set,oset,susmask;
 sigemptyset(&set);
 sigaddset(&set,SIGALRM);
 sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,&oset);
 struct sigaction act;
 struct sigaction oact;
 act.sa_handler = handler;
 act.sa_mask = set;
 act.sa_flags = 0;
 sigaction(SIGALRM,&act,&oact);
 alarm(time);
 susmask = oset;
 sigdelset(&susmask,SIGALRM);
 sigsuspend(&susmask);
 int _time = alarm(0);
 sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);
 sigprocmask(SIG_BLOCK,&oset,NULL);
 return _time;
}
int main()
{
 while(1)
 {
 printf("hello yingying\n");
 mysleep(2);
 }
 return 0;
}

这样我们的sleep函数的模拟实现就完成了。

程序结果

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

(0)

相关推荐

  • 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

  • Linux模拟实现sleep函数

    先来说说工作原理,linux中的sleep函数能够让程序休眠一定的秒数,到时间后自动恢复运行. 实现思路 设定睡眠的秒数 睡眠(挂起) 恢复运行 实现机制 设定睡眠的秒数:采用alarm()函数设定需要睡眠的秒数,到时间后闹钟会发送SIGALRM信号给当前进程.但SIGALRM信号的默认操作是杀死进程,所以我们需要对SIGALRM信号进行自定义处理. 睡眠:pause()函数会让当前进程挂起,直到收到信号才会出错返回. 示例程序代码:模拟实现sleep使当前进程每2秒打印"hello yingy

  • Linux 进程替换(exec函数)实现代码

    Linux 进程替换(exec函数)实现代码 # include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<fcntl.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<string.h> int main() { pid_t id=fork(); if(id==0) { printf(&quo

  • Linux C字符串替换函数实例详解

    Linux C字符串替换函数实例详解 最近学习linux 的基础编程知识,字符串替换函数,在网上找下资料,觉得这篇文章写的不错,记录下来,和大家分享一下: 实例代码: #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> /** * * @author: cnscn@163.com * @reference: lovesnow1314@http://community.csdn.net/Expert/Top

  • 浅谈linux几种定时函数的使用

    在程序开发过程中,我们时不时要用到一些定时器,通常如果时间精度要求不高,可以使用sleep,uslepp函数让进程睡眠一段时间来实现定时, 前者单位为秒(s),后者为微妙(us):但有时候我们又不想让进程睡眠阻塞在哪儿,我们需要进程正常执行,当到达规定的时间时再去执行相应的操作, 在linux下面我们一般使用alarm函数跟setitimer函数来实现定时功能: 下面对这两个函数进行详细分析: (1)alarm函数 alarm也称为闹钟函数,它可以在进程中设置一个定时器,当定时器指定的时间到时,

  • C语言模拟实现atoi函数的实例详解

    C语言模拟实现atoi函数的实例详解 atoi函数,主要功能是将一个字符串转变为整数,例如将"12345"–>12345.但在实现过程中,我们难免会因为考虑不够全面而漏掉比较重要的几点,今天就总结一下实现atoi函数需要注意的地方. 1.指针为NULL 2.字符串为空字符串 3.空白字符 4.正号与负号问题 5.溢出问题 6.异常字符处理 接下来看代码:(具体几种问题处理都在代码的注释中说明) #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include

  • 模拟xcopy的函数

    模拟xcopy的函数 <?php /************************************** 系统名称:模拟xcopy的函数* 程序功能:模拟xcopy的函数* 开发日期:2003/03/14*************************************/?><?//copy a direction's all files to another direction function xCopy($source, $destination, $child){

  • Linux下通过gettimeofday函数获取程序段执行时间【推荐】

    在Linux下计算某个程序段执行的时间一般使用gettimeofday函数,此函数的声明在sys/time.h文件中.此函数接收两个结构体参数,分别为timeval.timezone. 两个结构体的声明如下: struct timeval { time_t tv_sec; /* seconds */ long tv_usec; /* microseconds */ }; struct timezone { int tz_minuteswest; int tz_dsttime; }; 一般通过ge

  • 浅谈linux模拟多线程崩溃和多进程崩溃

    结论是: 多线程下如果其中一个线程崩溃了会导致其他线程(整个进程)都崩溃: 多进程下如果其中一个进程崩溃了对其余进程没有影响: 多线程 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <assert.h> void *fun1(void *arg) { printf("fun1 enter\n");

  • 一篇文章教你用C语言模拟实现字符串函数

    目录 前言 模拟 1.strlen 函数 2.strcpy 函数 3.strcat 函数 4.strcmp函数 5.strncpy函数 6.strncat函数 7.strncmp函数 8.strstr函数 9.strtok函数 总结 前言 编程过程中经常会使用到一些字符串函数,这些字符串函数都在C语言标准库中,我们可以直接使用.但我们也要了解一下它们是如何实现的. 模拟 1.strlen 函数 strlen函数是用来求字符串长度的.官方给出的解释如图 返回值类型是无符号整型,参数类型是char*

  • C语言 模拟实现strlen函数详解

    目录 前言 一.strlen函数的介绍 1.strlen函数的声明 2.strlen函数的简单运用 3.注意事项 二.三种实现strlen函数的方法 1.计数器的方法 2.递归方法 3.指针-指针的方法 前言 用C语言模拟实现strlen函数,我这里有三种方法,快来看看跟你用的方法是否是一样. 一.strlen函数的介绍 1.strlen函数的声明 size_t strlen ( const char * str ): 这里函数的返回值为无符号整形(size_t),传入的是一个常量char*类型

随机推荐