【linux】:模拟实现sleep函数

了解linux中的sleep函数

功能：将进程挂起一段时间
函数原型：

#include<unistd.h>unsigned int sleep (unsigned int seconds);//n秒

来举一个很简单的栗子：

执行以上代码后，输出结果如下：

每隔一秒打印一次，这就是sleep函数的作用。

那么如何自己模拟实现sleep呢？
先介绍一些我们会用到的函数：
（1）sigaction

作用：可以读取和修改与指定信号相关联的处理动作，
参数：signum为指定信号的编号，若act指针为NULL，或者传出原来的处理动作，oldact也可以为NULL。act和oldact都指向下面的结构体：

sa_handler的原型是一个参数为int，返回类型为void的函数指针。参数即为信号值，所以信号不能传递除信号值之外的任何信息;

　　sa_sigaction是实时信号处理函数，它的原型是一个带三个参数，类型分别为int，struct siginfo ，void ,返回类型为void的函数指针。第一个参数为信号值;第二个参数是一个指向struct siginfo结构的指针，此结构中包含信号携带的数据值;第三个参数没有使用。

　　sa_mask指定在信号处理程序执行过程中，哪些信号应当被阻塞。默认当前信号本身被阻塞。

　　sa_flags包含了许多标志位，比较重要的一个是SA_SIGINFO，当设定了该标志位时，表示信号附带的参数可以传递到信号处理函数中。即使sa_sigaction指定信号处理函数，如果不设置SA_SIGINFO，信号处理函数同样不能得到信号传递过来的数据，在信号处理函数中对这些信息的访问都将导致段错误。

　　sa_restorer已过时，POSIX不支持它，不应再使用。

　　因此，当你的信号需要接收附加信息的时候，你必须给sa_sigaction赋信号处理函数指针，同时还要给sa_flags赋SA_SIGINFO,

当某个信号的处理函数被调用时，内核自动将当前信号加入进程的信号屏蔽字，当信号处理函数返回时，自动恢复原来的信号屏蔽字。保证在处理某个信号时，如果这个信号再次产生，那么它会被阻塞到当前的处理结束为止。如果在调动信号处理函数时，还需要屏蔽别的信号，则可以通过sa_mask指定。

（2）pause函数

作用：挂起调用进程直到有信号递达。
如果信号的处理动作是终止进程，则进程终止。如果信号的处理动作是忽略，则进程继续处于挂起状态。只有当信号的处理动作是捕捉，pause函数才会返回。

接下来我们开始实现mysleep.

上述代码中的实现步骤为：
（1）调用sigaction()捕捉信号SIGALRM
（2）调用alarm(）设定闹钟
（3）调用pause()挂起等待
（4）取消闹钟
（5）恢复捕捉动作

基于以上代码，提出几个问题。
（1）信号处理函数handler函数什么都不做，为什么还要定义它作为SIGALRM的处理函数？不定义信号处理函数可以吗？

不可以。因为pause()函数使进程挂起等待，直到有信号递达，并且要执行自定义的信号处理函数才会有机会返回。

（2）为什么在mysleep函数返回之前要恢复SIGALAM信号原来的sigaction?

main函数作为调用者只是休息片刻，并不需要改变，因此要恢复原来的sigaction

（3）mysleep的返回值表示什么含义？什么情况下返回非0值？
mysleep返回值表示闹钟剩余时间，在取消闹钟时，上一个闹钟返回0。

我们再看上面的代码，试想，如果有大量优先级较高的进程需要执行时，测试该进程就有可能被切出，即CPU资源分配给了别的进程，那么就有可能等待时间过长，导致该进程再次获得CPU资源时，闹钟时间已过，而pause就永远不会返回。

出现这个问题时由于系统执行代码时的时序不确定。如果在写程序时考虑不周密，可能由于时序问题导致错误，这就叫做竞态条件。

那么如何解决竞态条件的问题呢？
我们可以在设定闹钟之前，屏蔽信号SIGALRM，在让进程挂起时，解除对该进程的屏蔽，然后再让子进程挂起等待信号递达。我们可以用到sigsuspend函数。

sigsuspend用于在接收到某个信号之前，临时用mask替换进程的信号掩码，并暂停进程执行，直到收到信号为止。sigsuspend返回后将恢复调用之前的的信号掩码。信号处理函数完成后，进程将继续执行。该系统调用始终返回-1，并将errno设置为EINTR.

代码修改如下：