時序競態是指同樣的程序，多次調用運行的結果不同，這是由于爭奪系統資源所造成的。比如說我們要使用alarm和pause函數來實現一個sleep的功能，那么由于alarm函數的實現過程并不是一個原子操作，那么隨時可能被中斷。比如說alarm了1秒，在這個過程中，進程失去了CPU，然后當該進程再次獲得CPU的時候可能這個時間已經大于1秒了，那么對于alarm來說就已經發出了SIGALRM信號。此時往下繼續調用pause函數的話，它會一直都收不到alarm發來的信號，所以導致進程的永久掛起。

為了解決這個問題，引用了sigsuspend函數。sigsuspend用于在接收到某個信號之前，臨時用mask替換進程的信號掩碼，并暫停進程執行，直到收到信號為止。也就是說，進程執行到sigsuspend時，sigsuspend并不會立刻返回，進程處于TASK_INTERRUPTIBLE狀態并立刻放棄CPU，等待UNBLOCK(mask之外的)信號的喚醒。進程在接收到UNBLOCK(mask之外)信號后，調用處理函數，然后還原信號集，sigsuspend返回，進程恢復執行。下面通過使用alarm和sigsuspend函數來實現sleep函數，代碼中有詳細的注釋來解釋說明：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

void sig_alarm(int num){ // 空函數僅用來捕捉信號

}

unsigned int mysleep(unsigned int n_seconds){

struct sigaction n_sig, o_sig; // 一個用來設定，一個用來備份

sigset_t nsigmask, osigmask, tmpsigmask; // 用來設定，備份，替換

/*初始化*/

n_sig.sa_handler = sig_alarm; // 設定信號的捕捉動作

n_sig.sa_flags = 0;

sigemptyset(&n_sig.sa_mask);

sigaction(SIGALRM, &n_sig, &o_sig); // 設定SIGALRM的處理行為

/*對SIGALRM信號設置阻塞，防止在掛起前出現遞達態*/

sigemptyset(&nsigmask);

sigaddset(&nsigmask, SIGALRM);

sigprocmask(SIG_BLOCK, &nsigmask, &osigmask); // 設置新mask，備份舊mask

alarm(n_seconds); // 設置n秒的鬧鐘

/*對原有的mask取消SIGALRM的阻塞*/

tmpsigmask = osigmask;

sigdelset(&tmpsigmask, SIGALRM);

sigsuspend(&tmpsigmask); // 掛起等待沒有被阻塞的信號

sigprocmask(SIG_SETMASK, &osigmask, NULL); // 還原mask

sigaction(SIGALRM, &o_sig, NULL); // 還原處理行為

unsigned int unsletp = alarm(0); // 獲取剩余的睡眠時間

/*因為如果沒有睡眠夠n_seconds就收到了一個喚醒信號，那么再次調用alarm會返回剩余的時間*/

return unsletp;

}

int main(void)

{

int ans = mysleep(5);

printf("%d\n", ans);

return 0;

}

本文同步分享在 博客“Ch_zaqdt”(CSDN)。

如有侵權，請聯系 support@oschina.cn 刪除。

本文參與“OSC源創計劃”，歡迎正在閱讀的你也加入，一起分享。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux多线程时序问题,Linux时序竞态问题(sleep函数的实现)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。