POSIX 线程如何在 linux 中工作？答案

【问题标题】：How does POSIX Threads work in linux?POSIX 线程如何在 linux 中工作？
【发布时间】：2010-09-14 02:56:09
【问题描述】：

我认为 pthread 使用 clone 在 linux 中生成一个新的 thread。但如果是这样，所有线程都应该有各自的pid。否则，如果它们具有相同的 pid，则 libc 中的全局变量似乎是共享的。但是，当我运行以下程序时，我得到了相同的 pid，但 errno 的地址不同。

extern errno;
void*
f(void *arg)
{
    printf("%u,%p\n", getpid(), &errno);
    fflush(stdin);
    return NULL;
}

int
main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, f, NULL);
    printf("%u,%p\n", getpid(), &errno);
    fflush(stdin);
    pthread_join(tid, NULL);
    return 0;
}

那么，为什么？

【问题讨论】：

标签： c linux pthreads

【解决方案1】：

我不确定调用 pthread_create() 时如何使用 clone()。也就是说，查看clone() man page，看起来有一个名为CLONE_THREAD 的标志：

如果设置了 CLONE_THREAD，则孩子是与调用过程。做剩下的更多关于 CLONE_THREAD 的讨论可读，术语“线程”用于指线程内的进程组。

线程组是在 Linux 2.4 支持 POSIX 线程一组共享线程的概念单个 PID。在内部，这共享 PID就是所谓的线程组线程的标识符 (TGID) 团体。从 Linux 2.4 开始，调用 getpid(2) 返回 TGID 来电者。

然后继续讨论gettid() 函数，用于获取进程中单个线程的唯一 ID。修改代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>

int errno;
void*
f(void *arg)
{
    printf("%u,%p, %u\n", getpid(), &errno, syscall(SYS_gettid));
    fflush(stdin);
    return NULL;
}

int
main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, f, NULL);
    printf("%u,%p, %u\n", getpid(), &errno, syscall(SYS_gettid));
    fflush(stdin);
    pthread_join(tid, NULL);
    return 0;
}

（请务必使用“-lpthread”！）我们可以看到各个线程 id 确实是唯一的，而 pid 保持不变。

rascher@coltrane:~$ ./a.out 
4109,0x804a034, 4109
4109,0x804a034, 4110

【讨论】：

非常感谢您的帮助！但是从 glibc externed 的 errno 呢？它也是独一无二的。（虽然常规的全局变量是共享的）
这是正确的——内核空间“PID”是用户空间“TID”，内核空间“TGID”是用户空间“PID”。
@dutor: errno 不是一个简单的 extern 变量 - 它具有特殊处理以使其成为每个线程（它使用宏定义：#define errno (*__errno_location ())

【解决方案2】：

全局变量：您的错误是errno 不是全局变量，而是扩展为int 类型的左值的宏。在实践中，它会扩展为 (*__errno_location()) 或类似名称。
getpid 是一个库函数，它返回 POSIX 意义上的进程的 process id，而不是伪造的 Linux per-clone pid。如今，Linux 具有使线程接近 POSIX 合规性所需的最小内核级功能，但其中大部分仍然依赖于用户空间 libc 级别的丑陋黑客攻击。

【讨论】：