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這篇文章主要為大家展示了“Linux 中 pause 函數怎么用”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓丸趣 TV 小編帶領大家一起研究并學習一下“Linux 中 pause 函數怎么用”這篇文章吧。

##pause 函數

函數原型：

int pause(void);

函數作用：

進程調用 pause 函數時，會造成進程主動掛起(處于阻塞狀態，并主動放棄 CPU)，并且等待信號將其喚醒。

返回值：

我們知道，信號的處理方式有三種：1. 默認動作;2. 忽略處理;3.   捕捉。進程收到一個信號后，會先處理響應信號，再喚醒 pause 函數。于是有下面幾種情況：

如果信號的默認處理動作是終止進程，則進程將被終止，也就是說一收到信號進程就終止了，pause 函數根本就沒有機會返回;

如果信號的默認處理動作是忽略，則進程將直接忽略該信號，相當于沒收到這個信號，進程繼續處于掛起狀態，pause 函數不返回;

如果信號的處理動作是捕捉，則進程調用完信號處理函數之后，pause 返回 -1，errno 設置為 EINTR，表示“被信號中斷”。

pause 收到的信號不能被屏蔽，如果被屏蔽，那么 pause 就不能被喚醒。

因為 alarm 函數可以在設定的時間之后發送 SIGALRM 信號，pause 函數又可以將進程掛起等待信號，則二者結合可以自己寫一個 sleep 函數，如下：

 #include  unistd.h  #include  signal.h  #include  stdio.h  void sig_alrm(int signo) { /* nothing to do */ } unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) { unsigned int unslept; signal(SIGALRM,  sig_alrm); unslept = alarm(nsecs); pause(); return unslept; } int main(void) { while(1){ mysleep(2); printf(Two seconds passed\n  } return 0; }

## 時序競態前導例

在講時序競態具體現象之前，我們先來看一個生活中常見的場景：

想午睡 10 分鐘，于是定了個 10 分鐘的鬧鐘，希望 10 分鐘后鬧鐘將自己叫醒。

正常情況：定好鬧鐘，午睡，10 分鐘后鬧鐘叫醒自己;

異常情況：定好鬧鐘，躺下睡覺 2 分鐘，被同學叫醒去打球，打了 20 分鐘后回來繼續睡覺。但在打球期間，鬧鐘早就響過了，將不會再喚醒自己。

這個例子與之后要講的時序競態有很大的相似之處。

## 時序競態問題分析

我們再回過頭來看上面所寫的 mysleep 程序。這個函數有可能是下面的時序：

SIGALRM 默認動作是終止進程，因此我們要將其捕捉，對 SIGALRM 注冊信號處理函數;

調用 alarm(1)函數定時 1 秒鐘;

alarm(1)調用結束，定時器開始計時。就在這時，進程失去 CPU，進入就緒態等待 CPU(相當于被同學叫醒去打球)。失去 CPU 的方式有可能是內核調度了優先級更高的進程取代了當前進程，使得當前進程無法獲得 CPU;

我們知道，alarm 函數如果采用自然定時法的話，定時器將一直計時，與進程狀態無關。于是，1 秒后，鬧鐘定時時間到，內核向當前進程發送 SIGALRM 信號。高優先級進程尚未執行完畢，當前進程仍然無法獲得 CPU，繼續處于就緒態，信號無法處理(處于未決狀態);

優先級高的進程執行完畢，當前進程獲得 CPU 資源，內核調度回當前進程執行。SIGALRM 信號遞達，并被進程處理;

信號處理完畢后，返回當前主控流程，并調用 pause()函數，掛起等待 alarm 函數發送的 SIGALRM 信號將自己喚醒;

但實際 SIGALRM 信號已經處理完畢，pause()函數永遠不會等到。

## 解決時序競態問題

通過以上時序分析，我們可以看出，造成時序競態的原因就是 SIGALRM 信號在進程失去 CPU 的時候就已經發送過來。為了防止這個現象出現，我們可以先將該信號阻塞，將其“抓住”，再在解除阻塞的時候立刻調用 pause 函數掛起等待。這樣即使在調用 alarm 就失去 CPU，也可以在進程重新獲得 CPU 時將抓到的 SIGALRM 信號重新“放出來”，并將之后的 pause 函數喚醒。

但在解除阻塞與 pause 等待掛起信號之間，還是有可能失去 CPU，除非將這兩個步驟做成一個“原子操作”。Linux 系統提供的 sigsuspend 函數就具備這個功能。所以，在時序要求比較嚴格的場合下都應該使用 sigsuspend 函數，而非 pause 函數。

函數原型：

int sigsuspend(const sigset_t *mask);

函數作用：掛起等待信號;

函數參數：mask，傳入參數，sigsuspend 函數調用期間，進程信號屏蔽字由參數 mask 指定。

具體用法：可將某個信號 (如 SIGALRM) 從臨時信號屏蔽字 mask 中刪除，也就是在調用 sigsuspend 函數時對該信號解除屏蔽，然后掛起等待信號。但我們此時已經改變了進程的信號屏蔽字，所以調用完 sigsuspend 函數之后，應將進程的信號屏蔽字恢復原樣。

 #include  unistd.h  #include  signal.h  #include  stdio.h  void sig_alrm(int signo) { /* nothing to do */ } unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) { struct sigaction newact, oldact; sigset_t newmask, oldmask, suspmask; unsigned int unslept; //1. 為 SIGALRM 設置捕捉函數，一個空函數  newact.sa_handler = sig_alrm; sigemptyset( newact.sa_mask); newact.sa_flags = 0; sigaction(SIGALRM,  newact,  oldact); //2. 設置阻塞信號集，阻塞 SIGALRM 信號  sigemptyset(newmask); sigaddset(newmask, SIGALRM); sigprocmask(SIG_BLOCK,  newmask,  oldmask); // 信號屏蔽字  mask //3. 定時 n 秒，到時后可以產生 SIGALRM 信號  alarm(nsecs); /*4. 構造一個調用 sigsuspend 臨時有效的阻塞信號集， *  在臨時阻塞信號集里解除 SIGALRM 的阻塞 */ suspmask = oldmask; sigdelset(suspmask, SIGALRM); /*5.sigsuspend 調用期間，采用臨時阻塞信號集 suspmask 替換原有阻塞信號集  *  這個信號集中不包含 SIGALRM 信號, 同時掛起等待， *  當 sigsuspend 被信號喚醒返回時，恢復原有的阻塞信號集 */ sigsuspend(suspmask); unslept = alarm(0); //6. 恢復 SIGALRM 原有的處理動作，呼應前面注釋 1  sigaction(SIGALRM,  oldact, NULL); //7. 解除對 SIGALRM 的阻塞，呼應前面注釋 2  sigprocmask(SIG_SETMASK,  oldmask, NULL); return(unslept); } int main(void) { while(1){ mysleep(2); printf(Two seconds passed\n  } return 0; }

## 可重入函數 / 不可重入函數

一個函數在被調用執行期間尚未調用結束的時候，由于某種時序，該函數又被重復調用，這種情況稱為「重入」。如果從信號處理程序返回，則繼續執行進程斷點處的正常指令序列，從重新恢復到斷點重新執行的過程中，函數所依賴的環境沒有發生改變，就說這個函數是可重入的，反之就是不可重入的。

如果要將函數做成可重入函數，則函數內不能含有全局變量及 static 變量，也不能使用 malloc、free。

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