UNIX-Linux环境编程（六）：信号处理

一、基本概念

1. 中断

中止(注意不是终止)当前正在执行的程序，转而执行其它任务。
硬件中断：来自硬件设备的中断。
软件中断：来自其它程序的中断。

2. 信号是一种软件中断

信号提供了一种以异步方式执行任务的机制。

3. 常见信号

信号	解释	产生条件	默认动作
SIGHUP(1)	连接断开信号	如果终端接口检测一个连接断开，则将此信号发送给与该终端相关的控制进程(会话首进程)	终止
SIGINT(2)	终端中断符信号	用户按中断键(Ctrl+C)，产生此信号，并送至前台进程组的所有进程	终止
SIGQUIT(3)	终端退出符信号	用户按退出键(Ctrl+)，产生此信号，并送至前台进程组的所有进程	终止+core
SIGILL(4)	非法硬件指令信号	进程执行了一条非法硬件指令	终止+core
SIGTRAP(5)	硬件故障信号	指示一个实现定义的硬件故障。常用于调试	终止+core
SIGABRT(6)	异常终止信号	调用abort函数，产生此信号	终止+core
SIGBUS(7)	总线错误信号	指示一个实现定义的硬件故障,常用于内存故障	终止+core
SIGFPE(8)	算术异常信号 表	表示一个算术运算异常，例如除以0、浮点溢出等	终止+core
SIGKILL(9)	终止信号	不能被捕获或忽略。常用于杀死进程	终止
SIGUSR1(10)	用户定义信号	用户定义信号，用于应用程序	终止
SIGSEGV(11)	段错误信号	试图访问未分配的内存，或向没有写权限的内存写入数据	终止+core
SIGUSR2(12)	用户定义信号 用	用户定义信号，用于应用程序	终止
SIGPIPE(13)	管道异常信号	写管道时读进程已终止，或写SOCK_STREAM类型套接字时连接已断开，均产生此信号	终止
SIGALRM(14)	闹钟信号	以alarm函数设置的计时器到期，或以setitimer函数设置的间隔时间到期，均产生此信号	终止
SIGTERM(15)	终止信号	由kill命令发送的系统默认终止信号	终止
SIGSTKFLT(16)	数协器栈故障信号	表示数学协处理器发生栈故障	终止
SIGCHLD(17)	子进程状态改变信号	在一个进程终止或停止时，将此信号发送给其父进程	忽略
SIGCONT(18)	使停止的进程继续	向处于停止状态的进程发送此信号，令其继续运行	继续/忽略
SIGSTOP(19)	停止信号	不能被捕获或忽略。停止一个进程	停止进程
SIGTSTP(20)	终端停止符信号	用户按停止键(Ctrl+Z)，产生此信号，并送至前台进程组的所有进程	停止进程
SIGTTIN(21)	后台读控制终端信号	后台进程组中的进程试图读其控制终端，产生此信号	停止
SIGTTOU(22)	后台写控制终端信号	后台进程组中的进程试图写其控制终端，产生此信号	停止
SIGURG(23)	紧急情况信号	有紧急情况发生，或从网络上接收到带外数据，产生此信号	忽略
SIGXCPU(24)	超过CPU限制信号	进程超过了其软CPU时间限制，产生此信号	终止+core
SIGXFSZ(25)	超过文件长度限制信号	进程超过了其软文件长度限制，产生此信号	终止+core
SIGVTALRM(26)	虚拟闹钟信号	以setitimer函数设置的虚拟间隔时间到期，产生此信号	终止
SIGPROF(27)	虚拟梗概闹钟信号	以setitimer函数设置的虚拟梗概统计间隔时间到期，产生此信号	终止
SIGWINCH(28)	终端窗口大小改变信号	以ioctl函数更改窗口大小，产生此信号	忽略
SIGIO(29)	异步I/O信号	指示一个异步I/O事件	终止
SIGPWR(30)	电源失效信号	电源失效，产生此信号	终止
SIGSYS(31)	非法系统调用异常	指示一个无效的系统调用	终止+core

4. 不可靠信号(非实时信号)

•1) 那些建立在早期机制上的信号被称为不可靠信号，小于SIGRTMIN(34)的信号都是不可靠信号。
•2) 不支持排队，可能会丢失。同一个信号产生多次，进程可能只收到一次该信号。
•3) 进程每次处理完这些信号后，对相应信号的响应被自动恢复为默认动作，除非显示地通过signal函数重新设置一次信号处理程序。

5. 可靠信号(实时信号)

•1) 位于[SIGRTMIN(34),SIGRTMAX(64)]区间的信号都是可靠信号。
•2) 支持排队，不会丢失。
•3) 无论可靠信号还是不可靠信号，都可以通过sigqueue/sigaction函数发送/安装，以获得比其早期版本kill/signal函数更可靠的使用效果。

6. 信号的来源

•1) 硬件异常：除0、无效内存访问等。
这些异常通常被硬件(驱动)检测到，并通知系统内核。
系统内核再向引发这些异常的进程递送相应的信号。
•2) 软件异常：通过kill/raise/alarm/setitimer/sigqueue函数产生的信号。

7. 信号处理

•1) 忽略。
•2) 终止进程。
•3) 终止进程同时产生core文件。
•4) 捕获并处理。当信号发生时，内核会调用一个事先注册好的用户函数(信号处理函数)。
范例：loop.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main (void) 
{
    printf ("%u进程：我在运行，按<Ctrl+C>或<Ctrl+\\>终止...\n",getpid ());

    for (;;);

    return 0;
}

# a.out
按中断键(Ctrl+C)，发送SIGINT(2)终端中断符信号。

# a.out
按退出键(Ctrl+\)，发送SIGQUIT(3)终端退出符信号。

二、signal

#include <signal.h>

typedef void (*sighandler_t) (int);

sighandler_t signal (int signum,sighandler_t handler);

signum  - 信号码，也可使用系统预定义的常量宏，
	      如SIGINT等。

handler - 信号处理函数指针或以下常量：
		  SIG_IGN: 忽略该信号；
		  SIG_DFL: 默认处理。

成功返回原来的信号处理函数指针或SIG_IGN/SIG_DFL常量，
失败返回SIG_ERR。

•1) 在某些Unix系统上，通过signal函数注册的信号处理函数只一次有效。
即内核每次调用信号处理函数前，会将对该信号的处理自动恢复为默认方式。
为了获得持久有效的信号处理，可以在信号处理函数中再次调用signal函数，重新注册一次。
例如：

void sigint (int signum) 
{
  ...
 signal (SIGINT, sigint);
}

int main (void) 
{
	...
	signal (SIGINT, sigint);
	...
}

•2) SIGKILL/SIGSTOP信号不能被忽略，也不能被捕获。
•3) 普通用户只能给自己的进程发送信号，root用户可以给任何进程发送信号。
范例：signal.c

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

void sigint (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到SIGINT信号！\n", getpid ());
    //  signal (SIGINT, SIG_DFL);
    //  signal (SIGINT, sigint);
}

void sigkill (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到SIGKILL信号！\n", getpid ());
}

int main () 
{
    /*
    if (signal (SIGINT, SIG_IGN) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }
    */
    if (signal (SIGINT, sigint) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }
    /*
    if (signal (SIGKILL, SIG_IGN) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
.    }

    if (signal (SIGKILL, sigkill) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }
    */
    printf ("%u进程：我在运行，按<Ctrl+C>没用，按<Ctrl+\\>终止..\n",getpid ());

    for (;;);

    return 0;
}

三、子进程的信号处理

1、子进程会继承父进程的信号处理方式，直到子进程调用exec函数。
范例：fork.c

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

void sigint (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到SIGINT信号！\n", getpid ());
}

int main () 
{
    if (signal (SIGINT, sigint) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    if (signal (SIGQUIT, SIG_IGN) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) 
    {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) 
    {
        printf ("%u进程：我是子进程，正在运行...\n", getpid ());
        for (;;);
        return 0;
    }

    sleep (1);
    printf ("%u进程：我是父进程，即将退出。\n", getpid ());

    return 0;
}

2、进程调用exec函数后， exec函数将被父进程设置为捕获的信号恢复至默认处理， 其余保持不变。

四、发送信号

1. 键盘

Ctrl+C - SIGINT(2)，终端中断
Ctrl+\ - SIGQUIT(3)，终端退出
Ctrl+Z - SIGTSTP(20)，终端暂停

2. 错误

除0 - SIGFPE(8)，算术异常
非法内存访问 - SIGSEGV(11)，段错误
硬件故障 - SIGBUS(7)，总线错误

3. 命令

kill -信号 进程号

4. 函数

1. kill

    #include <signal.h>
   
    int kill (pid_t pid, int sig);
   
    成功返回0，失败返回-1。
   
    pid >  0 - 向pid进程发送sig信号。
   
    pid =  0 - 向同进程组的所有进程发送信号。
   
    pid = -1 - 向所有进程发送信号，
    		   前提是调用进程有向其发送信号的权限。
   
    pid < -1 - 向绝对值等于pid的进程组发信号。
   

0信号为空信号。
若sig取0，则kill函数仍会执行错误检查，
但并不实际发送信号。这常被用来确定一个进程是否存在。
向一个不存在的进程发送信号，会返回-1，且errno为ESRCH。

范例：kill.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>

void sigint (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到SIGINT信号，即将退出。\n", getpid ());
    exit (0);
}

int main (void) 
{
    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) 
    {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) 
    {
        printf ("%u进程：我是子进程，正在运行...\n", getpid ());

        if (signal (SIGINT, sigint) == SIG_ERR) 
        {
            perror ("signal");
            return -1;
        }

        for (;;);

        return 0;
    }

    sleep (1);

    printf ("%u进程：我是父进程，向%u进程发送SIGINT信号...\n",
        getpid (), pid);

    if (kill (pid, SIGINT) == -1) 
    {
        perror ("kill");
        return -1;
    }

    if ((pid = wait (0)) == -1) 
    {
        perror ("wait");
        return -1;
    }

    printf ("%u进程：%u进程已退出。\n", getpid (), pid);

    return 0;
}

2. raise

    #include <signal.h>
   
    int raise (int sig);
   
    向调用进程自身发送sig信号。成功返回0，失败返回-1。
   

五、pause

#include <unistd.h>
int pause (void);

1、使调用进程进入睡眠状态，直到有信号终止该进程或被捕获。
2、只有调用了信号处理函数并从中返回以后，该函数才会返回。
3、该函数要么不返回(未捕获到信号)，要么返回-1(被信号中断)，errno为EINTR。
4、相当于没有时间限制的sleep函数。
范例：pause.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>

void sigint (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到SIGINT信号！\n", getpid ());
}

int main () 
{
    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) 
    {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) 
    {
        if (signal (SIGINT, sigint) == SIG_ERR) 
       {
            perror ("signal");
            return -1;
        }

        printf ("%u进程：我是子进程，大睡无期...\n", getpid ());
        pause ();
        printf ("%u进程：我被唤醒了，即将退出。\n", getpid ());

        return 0;
    }

    sleep (1);

    printf ("%u进程：我是父进程，向%u进程发送SIGINT信号...\n",
        getpid (), pid);

   if (kill (pid, SIGINT) == -1) 
    {
        perror ("kill");
        return -1;
    }

    if ((pid = wait (0)) == -1) 
    {
        perror ("wait");
        return -1;
    }

    printf ("%u进程：%u进程已退出。\n", getpid (), pid);

    return 0;
}

七、alarm

#include <unistd.h>

unsigned int alarm (unsigned int seconds);

1、使内核在seconds秒之后，向调用进程发送SIGALRM(14)闹钟信号。
范例：clock.c

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

void sigalrm (int signum) 
{
    time_t t = time (NULL);
    struct tm* lt = localtime (&t);

    printf ("\r%02d:%02d:%02d", lt->tm_hour, lt->tm_min, lt->tm_sec);

    alarm (1);
}

int main (void) 
{
    setbuf (stdout, NULL);

    if (signal (SIGALRM, sigalrm) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    sigalrm (SIGALRM);

    for (;;);

    return 0;
}

2、SIGALRM信号的默认处理是终止进程。
3、若之前已设过定时且尚未超时，则调用该函数会重新设置定时，并返回之前定时的剩余时间。
4、seconds取0表示取消之前设过且尚未超时的定时。
范例：alarm.c

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

void sigalrm (int signum) 
{
    printf ("收到SIGALRM信号！即将退出。\n");
    exit (0);
}

int main () 
{
    if (signal (SIGALRM, sigalrm) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    unsigned int remain = alarm (10);
    printf ("定时10秒。\n");

    printf ("睡眠2秒...\n");
    sleep (2);
    /*
    remain = alarm (0);
    printf ("取消定时，剩余%u秒。\n", remain);
    */
    remain = alarm (5);
    printf ("定时5秒，剩余%u秒。\n", remain);

    for (;;);

    return 0;
}

八、信号集与信号阻塞(信号屏蔽)

1. 信号集

•1) 多个信号的集合类型：
sigset_t，128个二进制位
每个位代表一个信号。
•2) 相关函数

	#include <signal.h>

	// 将信号集set中的全部信号位置1
	int sigfillset (sigset_t* set);

	// 将信号集set中的全部信号位清0
	int sigemptyset (sigset_t* set);

	// 将信号集set中与signum对应的位置1
	int sigaddset (sigset_t* set, int signum);

	// 将信号集set中与signum对应的位清0
	int sigdelset (sigset_t* set, int signum);
	成功返回0，失败返回-1。

	// 判断信号集set中与signum对应的位是否为1
	int sigismember (const sigset_t* set, int signum);
	若信号集set中与signum对应的位为1，则返回1，否则返回0。

2. 信号屏蔽

•1) 当信号产生时，系统内核会在其所维护的进程表中，为特定的进程设置一个与该信号相对应的标志位，这个过程称为递送(delivery)。
•2) 信号从产生到完成递送之间存在一定的时间间隔。
处于这段时间间隔中的信号状态，称为未决(pending)。
•3) 每个进程都有一个信号掩码(signal mask)。
它实际上是一个信号集，其中包括了所有需要被屏蔽的信号。
•4) 可以通过sigprocmask函数，检测和修改调用进程的信号掩码。
也可以通过sigpending函数，获取调用进程当前处于未决状态的信号集。
•5) 当进程执行诸如更新数据库等敏感任务时，可能不希望被某些信号中断。
这时可以暂时屏蔽(注意不是忽略)这些信号，使其滞留在未决状态。
待任务完成以后，再回过头来处理这些信号。
•6) 在信号处理函数的执行过程中，这个正在被处理的信号总是处于信号掩码中。

	#include <signal.h>

	int sigprocmask (int how, const sigset_t* set,
sigset_t* oldset);

	成功返回0，失败返回-1。

	how  - 修改信号掩码的方式，可取以下值：

	    SIG_BLOCK: 新掩码是当前掩码和set的并集
	    (将set加入信号掩码)；

	   SIG_UNBLOCK: 新掩码是当前掩码和set补集的交集
	   (从信号掩码中删除set)；

	    SIG_SETMASK: 新掩码即set(将信号掩码设为set)。

	set  - NULL则忽略。

	oset - 备份以前的信号掩码，NULL则不备份。

	int sigpending (sigset_t* set);

	set - 输出，调用进程当前处于未决状态的信号集。

	成功返回0，失败返回-1。

注意：对于不可靠信号，通过sigprocmask函数设置信号掩码以后，
相同的被屏蔽信号只会屏蔽第一个，并在恢复信号掩码后被递送，其余的则直接忽略掉。
而对于可靠信号，则会在信号屏蔽时按其产生的先后顺序排队，一旦恢复信号掩码，这些信号会依次被信号处理函数处理。
范例：sigmask.c

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

void sighand (int signum) 
{
    printf ("%u进程：收到%d信号！\n", getpid (), signum);
}

void updatedb () 
{
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i++) 
    {
        printf ("%u进程：更新第%d条记录。\n", getpid (), i + 1);
        sleep (1);
    }
}

int main () 
{
    if (signal (SIGINT, sighand) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    if (signal (50, sighand) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    printf ("%u进程：屏蔽%d信号和%d信号。\n", getpid (), SIGINT, 50);

    sigset_t new;

    if (sigemptyset (&new) == -1) 
    {
        perror ("sigemptyset");
        return -1;
    }

    if (sigaddset (&new, SIGINT) == -1) 
    {
        perror ("sigaddset");
        return -1;
    }

    if (sigaddset (&new, 50) == -1) 
    {
        perror ("sigaddset");
        return -1;
    }

    sigset_t old;

    if (sigprocmask (SIG_SETMASK, &new, &old) == -1) 
    {
        perror ("sigprocmask");
        return -1;
    }

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) 
   {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) 
    {
       pid_t ppid = getppid ();

        int i;
        for (i = 0; i < 5; i++) 
        {
            printf ("%u进程：向%u进程发送%d信号...\n", getpid (),
                ppid, 50);
            kill (ppid, 50);
        }

        return 0;
    }

    updatedb ();

    sigset_t pend;

    if (sigpending (&pend) == -1) 
    {
        perror ("sigpending");
        return -1;
    }

    if (sigismember (&pend, SIGINT))
        printf ("%u进程：发现%d信号未决。\n", getpid (), SIGINT);

    if (sigismember (&pend, 50))
        printf ("%u进程：发现%d信号未决。\n", getpid (), 50);

    printf ("%u进程：取消对%d信号和%d信号的屏蔽。\n", getpid (),
        SIGINT, 50);

    if (sigprocmask (SIG_SETMASK, &old, NULL) == -1) 
    {
       perror ("sigprocmask");
        return -1;
   }

   if ((pid = fork ()) == -1) 
    {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) 
    {
        pid_t ppid = getppid ();

        int i;
        for (i = 0; i < 5; i++) 
        {
            printf ("%u进程：向%u进程发送%d信号...\n", getpid (),
                ppid, 50);
            kill (ppid, 50);
        }

        return 0;
    }

    updatedb ();

    return 0;
}

九、sigaction

#include <signal.h>

int sigaction (
    int                     signum, // 信号码
    const struct sigaction* act,    // 信号处理方式
    struct sigaction*       oldact  // 原信号处理方式
                                    // (可为NULL)
);

struct sigaction {
    void     (*sa_handler) (int);
                                // 信号处理函数指针1
    void     (*sa_sigaction) (int, siginfo_t*, void*);
                                // 信号处理函数指针2
    sigset_t sa_mask;           // 信号掩码
    int      sa_flags;          // 信号处理标志
   void     (*sa_restorer)(void);
                                // 保留，NULL
};

成功返回0，失败返回-1。

typedef struct siginfo {
	pid_t    si_pid;   // 发送信号的PID
	sigval_t si_value; // 信号附加值(需要配合sigqueue函数)
	...
}   siginfo_t;

typedef union sigval {
	int   sival_int;
	void* sival_ptr;
}   sigval_t;

•1) 缺省情况下，在信号处理函数的执行过程中，会自动屏蔽这个正在被处理的信号。
而对于其它信号则不会屏蔽，通过sigaction::sa_mask成员可以人为指定。
在信号处理函数的执行过程中，需要加入进程信号掩码中的信号。
并在信号处理函数执行完之后，自动解除对这些信号的屏蔽。
•2) sigaction::sa_flags可为以下值的位或： ◦SA_ONESHOT/SA_RESETHAND
执行完一次信号处理函数后，即将对此信号的处理恢复为
默认方式(这也是老版本signal函数的缺省行为。
◦SA_NODEFER/SA_NOMASK
在信号处理函数的执行过程中，不屏蔽这个正在被处理的信号。
◦SA_NOCLDSTOP
若signum参数取SIGCHLD，则当子进程暂停时，不通知父进程。
◦SA_RESTART
系统调用一旦被signum参数所表示的信号中断，会自行重启。
◦SA_SIGINFO
使用信号处理函数指针2，通过该函数的第二个参数，提供更多信息。
范例：sigact.c

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

void sigint1 (int signum) 
{
    printf ("收到SIGINT信号！睡眠中...\n");
    sleep (5);
    printf ("睡醒了。\n");
}

void sigint2 (int signum, siginfo_t* si, void* pv) 
{
    printf ("收到发自%u进程的SIGINT信号！\n", si -> si_pid);
}

int main () 
{
    printf ("按<Ctrl+C>和<Ctrl+\\>看效果...\n");

    struct sigaction act = {};

    printf ("睡眠中只屏蔽SIGINT，不屏蔽SIGQUIT。\n");
    act.sa_handler = sigint1;
    /*
    printf ("睡眠中既屏蔽SIGINT，也屏蔽SIGQUIT。\n");
    act.sa_handler = sigint1;
    sigemptyset (&act.sa_mask);
    sigaddset (&act.sa_mask, SIGQUIT);
    *//*
    printf ("睡眠中既不屏蔽SIGINT，也不屏蔽SIGQUIT。\n");
    act.sa_handler = sigint1;
    act.sa_flags = SA_NOMASK;
    *//*
    printf ("睡眠中不屏蔽SIGINT，只屏蔽SIGQUIT。\n");
    act.sa_handler = sigint1;
    sigemptyset (&act.sa_mask);
    sigaddset (&act.sa_mask, SIGQUIT);
    act.sa_flags = SA_NOMASK;
    *//*
    printf ("附带更多信号信息。\n");
    act.sa_sigaction = sigint2;
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;
    *//*
    printf ("一次性信号处理。\n");
    act.sa_handler = sigint1;
    act.sa_flags = SA_RESETHAND;
    */
    if (sigaction (SIGINT, &act, NULL) == -1)
    {
        perror ("sigaction");
        return -1;
   }

    for (;;) pause ();

    return 0;
}

十、sigqueue

#include <signal.h>

int sigqueue (pid_t pid, int sig,const union sigval value);

向pid进程发送sig信号，附加value值(整数或指针)。
成功返回0，失败返回-1。

注意：sigqueue函数对不可靠信号不做排队，会丢失信号。

十一、计时器

1. 系统为每个进程维护三个计时器
   •1) 真实计时器：
   程序运行的实际时间。
   •2) 虚拟计时器：
   程序运行在用户态所消耗的时间。
   •3) 实用计时器：
   程序运行在用户态和内核态所消耗的时间之和。
   实际时间(真实计时器) = 实用计时器（用户时间(虚拟计时器) + 内核时间）+ 睡眠时间

2. 为进程设定计时器
   •1) 用指定的初始间隔和重复间隔为进程设定好计时器后，该计时器就会定时地向进程发送时钟信号。
   •2) 三个计时器所发送的时钟信号分别为：

    SIGALRM - 真实计时器 
    SIGVTALRM - 虚拟计时器 
    SIGPROF - 实用计时器
   

•3) 获取/设置计时器
#include <sys/time.h>

int getitimer (int which,
   struct itimerval* curr_value);

获取计时器设置。成功返回0，失败返回-1。

int setitimer (int which,
   const struct itimerval* new_value,
   struct itimerval* old_value);

设置计时器。成功返回0，失败返回-1。

which      - 指定哪个计时器，取值：

   ITIMER_REAL: 真实计时器；
   ITIMER_VIRTUAL: 虚拟计时器；
   ITIMER_PROF: 实用计时器。

curr_value - 当前设置。

new_value  - 新的设置。

old_value  - 旧的设置(可为NULL)。

struct itimerval {
   struct timeval it_interval;
   // 重复间隔(每两个时钟信号的时间间隔)，
  // 取0将使计时器在发送第一个信号后停止
 	 struct timeval it_value;
  // 初始间隔(从调用setitimer函数到第一次发送
  // 时钟信号的时间间隔)，取0将立即停止计时器
.};

	struct timeval {
    long tv_sec;  // 秒数
    long tv_usec; // 微秒数
};

范例：timer.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>

int g_hour = 0, g_min = 0, g_sec = 0, g_msec = 0;

void sigalrm (int signum) 
{
    printf ("\r%02d:%02d:%02d.%03d", g_hour, g_min, g_sec, g_msec);

    if (++g_msec == 1000) 
    {
        g_msec = 0;
        if (++g_sec == 60) 
        {
            g_sec = 0;
            if (++g_min == 60) 
            {
                g_min = 0;
                if (++g_hour == 24)
                    g_hour = 0;
            }
        }
    }
}

void sigint (int signum) 
{
    static int run = 1;
    struct itimerval it = {{0, 1000},{0, 0}};

   if (run)
        setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
    else 
    {
        printf ("\n");
        g_hour = g_min = g_sec = g_msec = 0;
        it.it_value.tv_usec = 1;
        setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL);
    }

    run ^= 1;
}

int main () 
{
    setbuf (stdout, NULL);

    if (signal (SIGALRM, sigalrm) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    if (signal (SIGINT, sigint) == SIG_ERR) 
    {
        perror ("signal");
        return -1;
    }

    struct itimerval it = {{0, 1000},{5, 0}};

    printf ("%ld秒钟后开始计时，按<Ctrl+C>开关...\n",
        it.it_value.tv_sec);

    if (setitimer (ITIMER_REAL, &it, NULL) == -1) 
    {
        perror ("setitimer");
        return -1;
    }

    for (;;) pause ();

    return 0;
}