[Linux]继续探究mysleep函数（竞态条件）

之前我们探究过mysleep的简单用法，我们实现的代码是这样的：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>

void myhandler(int sig)
{

}

unsigned int mysleep(unsigned int timeout)
{
struct sigaction act,oact;
act.sa_handler = myhandler;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
sigaction(SIGALRM,&act,&oact);   //信号注册函数
alarm(timeout);  //闹钟timeout秒后响
pause();     //挂起等待
unsigned int ret = alarm(0);   //清空闹钟
sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);
return ret;
}

int main()
{
printf("ready sleeping!\n");
mysleep(3);
printf("i am waking!\n");
return 0;
}

我们首先注册了捕捉信号的函数，信号为SIGALRM，然后调用了alarm函数来设置闹钟，此时pause来挂起等待，然后内核切换到别的进程运行，在timeout秒后闹钟产生SIGALRM信号，从内核态到用户态的过程中，收到用户自定义的处理函数，就在用户态处理函数，进入处理函数myhandler时，SIGALRM信号会被自动屏蔽，当处理完函数后，自动解除屏蔽，进入到内核态执行系统调用，最后切换到用户态执行主函数控制逻辑。

这里存在一个问题，比如刚刚说的alarm函数调用完成后，pause挂起等待，当把所有的逻辑都处理完成alarm返回时，进入用户态继续pause，是不是没有任何意义呢。还有一点，我们不知道pause挂起等待是在alarm函数之内还是执行后调用的，这就出现了异步情况，我们称这种现象为竞态条件。

我们如何解决这类问题呢。。我们试着将SIGALRM信号屏蔽起来，当执行完alarm函数后再自动解除屏蔽。这样就保证是在alarm函数执行到时间后挂起的状态。但是还有一种可能是当解除屏蔽之后还有可能使SIGALRM递达，因此这种方法还是有缺陷的。我们只能用原子性的操作来避免这种问题的出现。

这时又引出了一个函数：sigsuspend包含了pause的挂起等待功能,同时解决了竞态条件的问题（与exec和pause一样，没有成功的返回值）

#include <signal.h>
int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);

调用sigsuspend时,进程的信号屏蔽字由sigmask参数指定,可以通过指定sigmask来临时解除对某个信号的屏蔽,然后挂起等待,当sigsuspend返回时,进程的信号屏蔽字恢复为原来的值,如果原来对该信号是屏蔽的,从sigsuspend返回后仍然是屏蔽的。

实现代码如下：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>

void myhandler(int sig)
{

}

unsigned int mysleep(unsigned int timeout)
{
struct sigaction act,oact;
sigset_t newmask,oldmask,suspmask;
act.sa_handler = myhandler;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask,SIGALRM);
sigprocmask(SIG_BLOCK,&newmask,&oldmask);

sigaction(SIGALRM,&act,&oact);   //信号注册函数
alarm(timeout);  //闹钟timeout秒后响
suspmask = oldmask;
sigdelset(&suspmask,SIGALRM);
sigsuspend(&suspmask);
//pause();     //挂起等待
unsigned int ret = alarm(0);   //清空闹钟
sigaction(SIGALRM,&oact,NULL);
sigprocmask(SIG_SETMASK,&oldmask,NULL);
return ret;
}

int main()
{
printf("ready sleeping!\n");
mysleep(3);
printf("i am waking!\n");
return 0;
}

运行结果：

3秒之后：