竞态是指设备或系统出现不恰当的执行时序，而得到不正确的结果，由于时间片，或其他因素，导致该到达并响应的信号没有被响应，这就是由信号引起的竞态。
对于上面，因为alarm5秒后悔触发信号，pause收到信号后，会结束挂起，再次之前先输出hello
对于加上sleep（6）则输出hello后一直挂起，因为alarm触发信号的时候，正处于睡眠状态，所以pause收不到信号
1 #include <unistd.h> 2 #include <signal.h> 3 #include <stdio.h> 4 void sig_alrm(int signo) 5 {//信号处理函数中什么都不做 6 /* nothing to do */ 7 } 8 unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) 9 { 10 //newact用于保存新的信号处理动作,oldact用于保存原有信号处理动作 11 struct sigaction newact, oldact; 12 unsigned int unslept; 13 14 newact.sa_handler = sig_alrm; //设置信号处理函数 15 sigemptyset(&newact.sa_mask); 16 newact.sa_flags = 0; 17 sigaction(SIGALRM, &newact, &oldact); //设置新sigaction，保存旧sigaction 18 19 alarm(nsecs); //设置定时 20 pause(); //挂起进程 21 22 unslept = alarm(0); 23 sigaction(SIGALRM, &oldact, NULL); //将原有sigaction设置回去 24 25 return unslept; //返回还未睡够的时间 26 } 27 int main(void) 28 { 29 while(1){ 30 mysleep(2); 31 printf("Two seconds passed\n"); 32 } 33 return 0; 34 }
上述程序的执行过程就是：
1、先注册SIGALRM信号的处理函数（在信号处理函数中什么都不做），并将原有sigaction保存起来。
2、开始定时，挂起进程。
3、2秒之后发送SIGALRM信号，进程响应信号，被唤起，进入什么都不做的信号处理函数。
4、执行完信号处理函数之后恢复原有sigaction，结束sleep
5、打印Two seconds passed
但是在这里有一个问题，如果在“alarm(nsecs); 设置定时”和 “pause(); 挂起进程”之间由于时间片被用完，导致该进程被调出（这时alarm函数已经被执行，内核已经开始计时），而且在该系统中进程数很多，导致“饥饿现象”，所以该进程很久没有被掉入，假设三秒都没有被掉入（我们设置的定时是2秒），这时在内核中其实在它被掉入前已经倒数完毕并发出SIGALRM信号，所以执行它的信号处理函数（什么都不做），然后它在第三秒后被掉入，继续执行，这时执行的函数是pause()，进程被挂起，但是又由于alarm发出的SIGALRM信号在之前已经被执行，所以pause()会永远等待不到SIGALRM信号的到达，那么该进程会永远的被挂起！
以上的情况就是一种由信号引起的竞态，这种情况是不可预知的，而且如若出现后果很严重！
所以，要改变上述情况，可以使用sigsuspend函数，这个函数有一个特点就是以下的第1步和第2步是一个原子操作，这时，在使用alarm()函数之前先阻塞SIGALRM信号，在执行sigsuspend时解除阻塞（以下的第一步就是该函数的作用），这样就不会引起竞态！就可以解决上述问题了！
#include <signal.h> int sigsuspend(const sigset_t *mask) 函数的执行过程是： 1.以通过指定mask来临时解除对某个信号的屏蔽， 2.然后挂起等待, 3.当被信号唤醒sigsuspend返回时，进程的信号屏蔽字恢复为原来的值
1 #include <unistd.h> 2 #include <signal.h> 3 #include <stdio.h> 4 5 void sig_alrm(int signo) 6 { 7 /* do nothing */ 8 } 9 10 unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) 11 { 12 13 struct sigaction newact, oldact; //newact用于保存新的信号处理动作,oldact用于保存原有信号处理动作 14 15 //newmask将要添加的阻塞信号集,oldmask原有信号集 16 //suspmask为sigsuspend所用阻塞信号集 17 sigset_t newmask, oldmask, suspmask; 18 19 unsigned int unslept;//保存未睡够的时间 20 21 /* 设置SIGALRM信号处理函数,并保存原有信号处理函数 */ 22 newact.sa_handler = sig_alrm; 23 sigemptyset(&newact.sa_mask); 24 newact.sa_flags = 0; 25 sigaction(SIGALRM, &newact, &oldact); 26 27 /* 阻塞SIGALRM信号,并保存当前的阻塞信号集 */ 28 sigemptyset(&newmask);//初始化信号集(全部置0),防止原有垃圾值 29 sigaddset(&newmask, SIGALRM);//阻塞SIGALRM信号 30 //注册信号屏蔽字 31 //设原有的信号屏蔽字为mask,则由于以SIG_BLOCK方式 32 //首先将原有的保存到oldmask中,现在的阻塞信号字为mask=mask | newmask) 33 sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask); 34 35 alarm(nsecs);//调用时钟,nsecs秒后向该进程发送SIGALRM信号,程序继续执行 36 37 /* 如果这个时候cpu被抢占>nsecs秒，由于SIGALRM信号被阻塞，所以即使时间到了发送了SIGALRM信号，也不会被处理,也就不会发生时序竞争 */ 38 suspmask = oldmask;//将原有信号集赋给sigsuspend所用的信号集 39 sigdelset(&suspmask, SIGALRM);//在sigsuspend中不阻塞SIGALRM信号 40 41 //挂起 42 sigsuspend(&suspmask); 43 //只要有任何信号被捕捉就会被唤醒继续执行下面的程序 44 //并将信号集恢复为该进程的信号集:sigprocmask之后的信号集 45 46 // 如果在正常的SIGALRM信号到来之前,接收到其他信号,则计算未睡够的时间 47 unslept = alarm(0); 48 sigaction(SIGALRM, &oldact, NULL); //恢复愿来SIGALRM信号的动作 49 sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL);//恢复最初信号集 50 return(unslept);//返回未睡够的时间 51 } 52 53 int main(void) 54 { 55 while(1) 56 { 57 mysleep(2); 58 printf("Two seconds passed\n"); 59 } 60 return 0; 61 }
