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并发
- 同步
- 异步：到来的时刻不确定
异步事件的处理：
- 查询法：事件发生的频率高，查询方式复杂
- 通知法：事件发生的频率低，通知方式简单
信号（初步异步）
信号的概念
信号是软件中断。 信号的响应依赖于中断。
kill -l # 查看信号列表
core文件：错误现场的保存。
对于个人用户，默认core文件大小为0，可通过ulimit -c设置。
signal()函数
#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
/**
* signal - 设置信号处理函数
* @signum: 信号编号
* @handler: 信号处理函数
*
* 返回值：原信号处理函数
*/
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
//* 不使用typedef, 直接声明函数原型
void (*signal(int signum,void (*func)(int)))(int);
// void (*signal(...))：这表示signal函数的返回类型是一个指向函数的指针，该函数返回类型为void。
// (int signum, void (*func)(int))：这是signal函数的参数列表，其中signum是一个整数类型的参数，func是一个指向参数为整数类型、返回类型为void的函数的指针。
// (int)：这个函数指针所指向的函数接受一个整数类型的参数。
信号会打断阻塞的系统调用。
write，read，open，fork等系统调用都可能被信号打断。
故要判断返回值是不是EINTR，如果是，则表示信号被打断，需要重新调用。
信号的不可靠
在 Linux 中，信号被用来通知进程发生了某些事件，例如终端用户按下了中断键（Ctrl+C），或者一个进程运行时间过长等。但是信号被称为“不可靠”的，主要是因为以下几个原因：
-
丢失信号：在传统的 Unix 实现中，同一种信号类型如果在处理前多次发生，可能会被合并，只传递一次。这意味着除了第一次之外的其他信号都会被丢弃。例如，如果一个程序几乎同时收到两个
SIGINT信号，它可能只能感知到一个。 -
不可预测的顺序：如果多个不同的信号几乎同时到达，它们被递送到进程的顺序可能与实际发生的顺序不同，这会使得程序的行为难以预测。
-
中断系统调用：在早期的 Unix 系统中，当信号被捕获时，正处于阻塞状态的系统调用（如 read, write, select 等）可能会被中断并提前返回，这常常需要额外的错误处理逻辑来重新发起系统调用。
-
异步性：信号是异步的，这意味着它们可以在程序执行的任何时刻到达。如果信号处理函数（signal handler）不够简单，它可能在执行程序的中间阶段被调用，而此时程序可能处于一个不一致的状态。因此，信号处理函数需要非常小心地编写，通常只能执行异步信号安全的函数。
为了克服信号的不可靠性，现代操作系统和库引入了新的机制，比如 sigaction API 允许更精细的控制信号处理，以及使用 pselect 或 epoll 等函数的组合来避免系统调用被中断的问题。此外，一些高级语言或框架提供了更高层次的抽象，使得信号处理变得更为安全和可靠。
可重入函数
所有的系统调用都是可重入的，一部分库函数也是可重入的，比如memcpy
信号的响应过程
每个进程至少两个位图，mask和pending，一般都是32位的。
mask是当前进程阻塞的信号集合，pending是当前进程收到的信号集合。
mask && pending得到的是当前进程需要处理的信号集合。
信号从收到到响应有一个不可避免的延迟。
标准信号的响应没有严格的顺序。
屏蔽信号就是通过mask置位来屏蔽信号。
M P 1 0 常规状态 收到信号，未处理 1 1 从内核态回用户态，M & P = 1，处理信号 0 0 处理信号前，M和P都置0 响应完后，M置1，再次对M & P进行判断。 有则重复，无则将M置1，回到常规状态。 1 0
常用函数
/**
* kill - 向进程发送信号
* @param: pid: 进程ID:
* >0 : 进程ID
* =0 : 进程组ID (组内广播)
* =-1: 给当前进程有权限发信号的所有进程 (除了init进程)
* < -1: 发送给|pid|的进程 (eg. -5 就发送给 5号进程)
*
* @note:
* 这里的pid用法可以联系
* pid_t waitpid(int pid, int *status, int options)
*
* @param: sig: 信号编号
* =0 : 不发送信号，error check，用于检测一个进程或者进程组是否存在
*
* 返回值：成功返回0，失败返回-1并设置errno
* errno:
* EINVAL : 参数错误
* EPERM : 无权限发送信号
* ESRCH : 进程不存在
*/
int kill(pid_t pid, int sig);
/**
* raise - 发送信号给当前进程
* @sig: 信号编号
*
* 返回值：成功返回0，失败返回非零
*/
int raise(int sig);
kill(getpid(), SIGINT); // 等价
pthread_kill(pthread_self(), SIGINT); // 多线程等价
/**
* alarm - 设置闹钟
* @param: seconds: 闹钟时间，单位为秒
*
* @note：
* - 闹钟时间到时，会发送SIGALRM信号给当前进程。
* - 有的平台 sleep 是 alarm + pause 实现的
* 这时sleep和alarm在同一个程序中会冲突
* - 流量控制的基础
*
* @eg: 使用单一计时器，构造一组函数，实现任意数量的定时器
* 用到 alarm 或 setitimer
* TODO
*
* 返回值：成功返回0，失败返回非零
*/
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
/**
* pause - 挂起进程
*
* @note: 挂起进程，直到收到信号或被唤醒
*/
int pause(void);
/**
* abort - 终止进程
*
* @note: 终止进程，立即退出，不执行清理函数，得到core文件
*/
void abort(void);
/**
* system - 执行系统命令
* @param: command: 命令字符串
* @note: 执行系统命令，阻塞当前进程，直到命令执行完毕
* ! 需要 block SIGCHLD 并且 ignore SIGINT SIGQUIT
* @return: 命令执行的返回值
*/
int system(const char *command);
sleep();
信号集
信号屏蔽字/pending的处理
扩展
sigsuspend();
sigaction();
/**
* setitimer - 设置定时器
* @param: which: 定时器类型
* ITIMER_REAL : 实时定时器
* ITIMER_VIRTUAL : 虚拟定时器
* ITIMER_PROF : 进程计时器
* @param: new_value: 新的定时器值
* @param: old_value: 旧的定时器值
*
* @note: 原子赋值，比 alarm 更精细
*
* @return：成功返回0，失败返回-1并设置errno
*/
int setitimer(int which,
const struct itimerval *new_value,
struct itimerval *old_value);
// 在it_value之后第一次启动
// 后续以it_interval为间隔启动
struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* next value */
struct timeval it_value; /* current value */
};
struct timeval {
time_t tv_sec; /* seconds */
suseconds_t tv_usec; /* microseconds */
};
/**