Linux 中多线程的信号处理

Question

在 Linux 中，当一个程序（可能有多个线程）接收到一个信号（如 SIGTERM 或 SIGHUP）时会发生什么？

哪个线程拦截了信号？多个线程可以得到相同的信号吗？是否有专门用于处理信号的特殊线程？如果不是，处理信号的线程内部会发生什么？信号处理程序完成后如何恢复执行？

Answer 1

pthreads(7) 描述了 POSIX.1 要求一个进程中的所有线程共享属性，包括：

• 信号配置

POSIX.1 还要求每个线程的某些属性不同，包括：

• 信号掩码 (pthread_sigmask(3))

• 备用信号堆栈 (sigaltstack(2))

Linux 内核的complete_signal 例程具有以下代码块——cmets 非常有用：

/*
 * Now find a thread we can wake up to take the signal off the queue.
 *
 * If the main thread wants the signal, it gets first crack.
 * Probably the least surprising to the average bear.
 */
if (wants_signal(sig, p))
        t = p;
else if (!group || thread_group_empty(p))
        /*
         * There is just one thread and it does not need to be woken.
         * It will dequeue unblocked signals before it runs again.
         */
        return;
else {
        /*
         * Otherwise try to find a suitable thread.
         */
        t = signal->curr_target;
        while (!wants_signal(sig, t)) {
                t = next_thread(t);
                if (t == signal->curr_target)
                        /*
                         * No thread needs to be woken.
                         * Any eligible threads will see
                         * the signal in the queue soon.
                         */
                        return;
        }
        signal->curr_target = t;
}

/*
 * Found a killable thread.  If the signal will be fatal,
 * then start taking the whole group down immediately.
 */
if (sig_fatal(p, sig) &&
    !(signal->flags & SIGNAL_GROUP_EXIT) &&
    !sigismember(&t->real_blocked, sig) &&
    (sig == SIGKILL || !p->ptrace)) {
        /*
         * This signal will be fatal to the whole group.
         */

因此，您会看到 您 负责信号的传递位置：

如果您的进程已将信号的处置设置为 SIG_IGN 或 SIG_DFL，则所有线程都会忽略该信号（或默认值 -- kill、core 或 ignore）。

如果您的进程已将信号的处置设置为特定的处理程序例程，那么您可以通过使用pthread_sigmask(3) 操作特定的线程信号掩码来控制哪个线程将接收信号。您可以指定一个线程来管理所有这些，或者为每个信号创建一个线程，或者这些选项的任意组合用于特定信号，或者您依赖 Linux 内核当前将信号传递到主线程的默认行为。

然而，根据signal(7) 手册页，有些信号是特殊的：

可能会为整个进程生成（并因此挂起）信号 （例如，当使用 kill(2) 发送时）或针对特定线程（例如， 某些信号，例如 SIGSEGV 和 SIGFPE，生成为 执行特定机器语言指令的结果是 线程定向，针对特定线程的信号使用 pthread_kill(3))。一个过程导向的信号可以被传递到任何 当前没有阻塞信号的线程之一。 如果多个线程的信号被解除阻塞，则 内核选择一个任意线程来传递信号。

Answer 2

这略有细微差别，具体取决于您使用的 Linux 内核版本。

假设 2.6 posix 线程，如果你在谈论操作系统发送 SIGTERM 或 SIGHUP，信号被发送到进程，由根线程接收和处理。使用 POSIX 线程，您也可以将 SIGTERM 发送到各个线程，但我怀疑您是在询问操​​作系统向进程发送信号时会发生什么。

在 2.6 中，SIGTERM 将导致子线程“干净地”退出，而在 2.4 中，子线程处于不确定状态。