Linux 中的多线程信号处理

问题描述：

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

哪个线程截取了信号？多个线程可以获取相同的信号吗？是否有专门用于处理信号的特殊线程？如果没有，处理信号的线程内部会发生什么？信号处理程序例程完成后如何恢复执行？

解决方案 1：

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

• 信号配置

POSIX.1 还要求每个线程具有不同的某些属性，其中包括：

• 信号掩码 ( pthread_sigmask(3))

• 交替信号栈 ( sigaltstack(2))

Linux内核的complete_signal例程中有如下代码块--其中的注释非常有用：

/*
 * 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，您会发现您负责控制信号的传送位置：

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 - 杀死、核心或忽略）。

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 操作特定的线程信号掩码来控制哪个线程将接收信号pthread_sigmask(3)。您可以指定一个线程来管理所有信号，或者为每个信号创建一个线程，或者为特定信号混合使用这些选项，或者您可以依赖 Linux 内核当前的默认行为将信号传递给主线程。

但是，根据手册signal(7)页，有些信号是特殊的：

信号可能为整个进程生成（并因此处于待处理状态）（例如，使用kill(2)发送时），也可能为特定线程生成（例如，执行特定机器语言指令后生成的某些信号（如 SIGSEGV 和 SIGFPE）是线程定向的，使用
pthread_kill(3)针对特定线程的信号也是如此）。进程定向信号可以传递给当前未阻塞信号的任何一个线程。如果多个线程的信号未阻塞，则内核会选择任意一个线程来传递信号。

解决方案 2：

这有点微妙，取决于您使用的 Linux 内核版本。

假设 2.6 posix 线程，如果您说的是 OS 发送 SIGTERM 或 SIGHUP，则信号将发送到进程，由根线程接收并处理。使用 POSIX 线程，您也可以将 SIGTERM 发送到单个线程，但我怀疑您问的是当 OS 将信号发送到进程时会发生什么。

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