信號與線程

Unix的信號機制在誕生之初，生活在只有進程(process)的相對單純的環境中。自從Unix世界有了線程(thread)的概念，信號就被賦予了發往進程中某個特定線程的能力，當然，這也增加了整個信號機制實現的復雜度。本系列的前面三篇文章都是基于進程進行的信號實現機制的討論，本文將著重介紹Linux中信號和線程之間的交互。

發送信號給線程

無論是kill()還是sigqueue()，都只能向進程發送信號，在Linux中，要向進程內的線程發送信號，需要使用tkill()或者tgkill()：

int

兩個函數中，"tid"都是代表目標線程的PID，但tgkill()比tkill()多了一個"tgid"的參數。"tgid"是目標線程所在進程的PID，它可以用來防止向錯誤的線程發送信號。

發送方給目標線程發送信號時，可能目標線程已經因為某種原因退出了，按照Linux中PID的分配規則，退出線程/進程的PID可被分配給其他的線程/進程使用。這種情況下，如果使用tkill()，就可能出現將信號發送到不相干的線程上。引入"tgid"可以幫助進行目標線程所在進程的校驗，這樣出現錯發的可能性就被大大地降低了。

線程對信號的接收

根據POSIX標準的定義，進程內的所有線程共享進程的信號處理函數，當進程內的一個線程為某個信號注冊了處理函數，另一個線程可以更改這個處理函數。在Linux的實現中，線程作為獨立的調度實體也有自己的task_struct，同一進程的不同線程的task_struct的"sighand"將指向同一個包含信號處理函數列表的sighand_struct。

但是，每個線程可以有單獨的pending位圖/隊列和block位圖。如果一個信號是發送給線程的，那么內核在遞送該信號時，會將它放入線程私有的pending位圖/隊列中，之后根據目標線程的block位圖的設置，直接由目標線程處理就可以了。

如果信號是發送給一個進程的，那么該信號在遞送時將被內核放入進程的pending位圖/隊列中，由進程內的所有線程共享。接下來，內核會從進程的各個線程中，挑選一個block位圖中沒有屏蔽該信號的線程，來執行對應的信號處理函數，其中，進程的主線程將被內核優先選擇。

但是有一些信號是需要進程內的全體線程都做出響應的，比如前面提到的令進程聞風喪膽的SIGKILL，它一旦到來，就不會留下一個活口。

當一個線程即將被內核調度執行，而該線程私有的penging位圖/隊列和所在進程共享的penging位圖/隊列上都有待處理的信號時，內核將優先向線程遞送私有的penging位圖/隊列上的信號：

int

作為Unix時代的產物，前面講到的sigprocmask()函數最初是用來設置進程的block位圖的，但是同pending位圖/隊列不同的是，并沒有一個所謂的線程共享的block位圖的概念，所以在多線程環境下，sigprocmask()的語義也就變成了設置線程的block位圖。當然，為了語義更加明顯，你可以使用POSIX線程庫提供的pthread_procmask()函數，兩者的參數和行為都是一樣的。

參考：

• 《Linux環境編程：從應用到內核》第6章
• Understanding the Linux Kernel 第3版第11章
• UNIX Internals: The New Frontiers 第4章
• http://kernel.meizu.com/linux-signal.html
• https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part2/index1.html?ca=drs-

原創文章，轉載請注明出處。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux 信号_Linux中的信号处理机制 [四]的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。