<心跳连接一>关于信号有关的APUE和SIGALRM信号实例

1 信号基本原理和函数接口

（1）APUE一书中第10章信号

该章节详细讲解了unix系统信号相关的内容，下面这篇文章很好的总结了本章的知识概要，

原文链接：http://blog.csdn.net/atfield/article/details/1532506

每小节知识实例参见《APUE》第十章p233~285.

（2）信号的“未决”和“阻塞”

原文链接：http://blog.csdn.net/sunyubo458/article/details/4484957

“未决”：信号的状态，从信号产生到信号被处理的一段时间；

“阻塞”：阻塞的是信号的处理，不阻塞信号的产生。

信号的阻塞和回复可通过sigprocmask()接口实现。在信号阻塞到回复的期间，是信号的未决状态。

信号经过产生--注册--注销--处理的四个阶段为信号的生命周期。

实时信号（可靠信号）：每产生一个就向task_struct结构中注册一个sigquene结构体，注销的时候根据同一信号的注册个数进行不同处理，释放sigquene结构体，且（只有一个，则直接在未决信号集中删除；有多个，则不删除）。

非实时信号（不可靠信号）：每产生一个就向task_struct结构中注册一个sigquene结构体，注销的时候根据同一信号的注册个数进行不同处理，释放sigquene结构体，在未决信号集中删除该信号。

2 SIGALRM信号实例----心跳连接

（1）实例背景

在实现心跳连接时，使用的是setitimer()的定时器函数，定时器守护线程每一段时间发送一个SIGALRM信号，主线程收到此信号进行处理，向对方发送一个心跳报文包，感知和对方网络连接的状况（网络线路故障，对方机器宕机等不正常关闭连接的情况）。

（2）关键结构TimerManager

对多并发的连接的处理采用的是EPOLL框架,线程间用管道Pipe进行的通信。系统构造一个全局的定时器管理类对象TimerManager（g_TimerManager），拥有pipe(接收各线程的Timer)，pipe[0]读端绑定为RecvData()-->RecvTimer()的读端。在init()时，屏蔽SIGALRM信号，创建定时器线程，线程函数用pthread_procmask()恢复信号，设置定时时间(每一秒钟查询m_TimerList中的时钟是否过期)

struct itimerval { 
                struct timerval it_interval; 
                struct timerval it_value; 
              }; 
 struct timeval { 
                long tv_sec; 
                long tv_usec; 
              };            
           

注释：it_interval为每经过it_intercal时间久发送一个SIGALRM信号；it_value为经过该段时间就发送SIGALRM信号（只发一次）。

信号SIGALRM处理函数为TimerManager.CheckTimeOut()。

        需要定时的时候，初始化对象Timer,调用attachTimer()----->registerThread(),将Timer注册到TimerManager的m_TimerList中，绑定读端和写端到全局Epoll中，将Timer对象包装写入m_MsgPipe[1]中。

       线程函数功能：恢复SIGALRM后，死循环从m_MsgPipe[0]读取TImer Obj，将Timer Obj insert()进TimerList中，再做checkTimeOut()检查时钟超时。

      TimerManager维护的成员有：

int        m_MsgPipe1[2];            //for TimerManager receiving Timers from main thread

    EpollEvent m_EpollEvent;             //EpollEvent Handler
    std::map<pthread_t,int> m_MsgRPipeList;   //绑定的Timer的Epoll的读端
    std::map<pthread_t,int> m_MsgWPipeList;   //绑定的Timer的Epoll的写端
    std::multiset<Timer*,LessTimer> m_TimerList;  // 管理的多线程多个定时器链表
           

      CheckTimeOut():将到时的定时器SendTimer(Timer* P)到TimerManager的m_MsgWPipeList[p->getTid()],触发主线程Epoll的可读事件，m_MsgRPipeList[p->getTid()]，调用RecvData(),取出Timer *P，调用p->DoAction(),实现定时发送心跳报文包的任务。

注释：1 文中的TimerManage和Epollr源代码可Pm我获得。

            2 代码中设计多重集合的排序，Timer的优先级包装，与本文探讨的定时器信号关系不大，暂不详解。