POSIX线程和信号

我一直在尝试理解POSIX线程和POSIX信号如何交互的复杂性。我特别感兴趣：

• 控制信号传递到哪个线程的最佳方法是什么（假设它首先不会致命）？
• 告诉另一个线程（实际上可能很忙）信号到达的最佳方法是什么？（我已经知道，使用信号处理程序中的pthread条件变量是一个坏主意。）
• 如何安全处理将发生信号的信息传递给其他线程？这是否需要在信号处理程序中发生？（我通常不希望杀死其他线程；我需要一种更巧妙的方法。）

作为我为什么要这样做的参考，我正在研究如何将TclX包转换为支持线程，或者将其拆分并至少使一些有用的部件支持线程。信号是那些特别令人感兴趣的部分之一。

• 控制信号传递到哪个线程的最佳方法是什么？

正如@ zoli2k所指出的那样，显式地指定一个线程来处理您要处理的所有信号（或一组线程，每个线程都具有特定的信号职责）是一种很好的技术。

• 告诉另一个线程（实际上可能很忙）信号到达的最佳方法是什么？[...]
• 如何安全处理将发生信号的信息传递给其他线程？这是否需要在信号处理程序中发生？

我不会说“最好”，但这是我的建议：

阻止中的所有所需信号main，以便所有线程都继承该信号掩码。然后，将特殊信号接收线程设置为信号驱动事件循环，将新到达的信号作为其他线程内通信进行调度。

最简单的方法是让线程使用sigwaitinfo或sigtimedwait在循环中接受信号。然后，线程以某种方式转换信号，也许是广播a pthread_cond_t，唤醒具有更多I / O的其他线程，将命令排队在特定于应用程序的线程安全队列中，无论如何。

或者，特殊线程可以允许将信号传递到信号处理程序，仅在准备处理信号时才取消传递屏蔽。（经处理的信号传递往往比通过信号接收更容易出错sigwait的家庭，但是。）在这种情况下，接收器的信号处理程序执行一些简单的和异步信号安全操作：设置sig_atomic_t标志，调用sigaddset(&signals_i_have_seen_recently, latest_sig)，write（）字节到非阻塞自管等。然后，回到它掩盖主循环中，线程通信接收到信号给其他线程如上的。

（UPDATED @caf正确地指出sigwait方法是更好的。）

根据POSIX标准，所有线程在系统上应以相同的PID出现，并且使用pthread_sigmask()可以为每个线程定义信号阻止掩码。

由于只允许为每个PID定义一个信号处理程序，因此我更喜欢在一个线程中处理所有信号，并pthread_cancel()在需要取消正在运行的线程时发送。这是首选的方法，pthread_kill()因为它允许为线程定​​义清理功能。

在某些较旧的系统上，由于缺少适当的内核支持，正在运行的线程可能具有与父线程的PID不同的PID。有关在Linux 2.4上使用linuxThreads处理信号的信息，请参阅FAQ 。

到目前为止，我在哪里：

• 信号来自不同的主要类别，其中一些通常通常应该终止进程（SIGILL），而某些则永远不需要做任何事情（SIGIO；更容易直接进行异步IO）。这两个类无需采取任何措施。
• 有些信号不需要立即处理。SIGWINCH之类的内容可以排队直到方便为止（就像X11中的事件一样）。
• 棘手的是那些您想通过中断正在执行的操作来对它们做出响应，而又不会消灭线程的程度。特别是，在交互模式下的SIGINT应该使事物响应。

我还有需要整理signalVS sigaction，pselect，sigwait，sigaltstack，和一大堆其他位和POSIX（和非POSIX）API的作品。

恕我直言，Unix V信号和posix线程混合得不好。Unix V是1970。POSIX是1980;）

有取消点，如果在一个应用程序中允许信号和pthread，则最终将最终在每个调用周围编写循环，这可能令人惊讶地返回EINTR。

因此，在（很少）必须在Linux或QNX上编写多线程程序的情况下，我所做的就是屏蔽所有（仅一个）线程的所有信号。

当Unix V信号到达时，进程切换堆栈（在Unix V中，并发程度与进程中获得的并发程度相同）。

正如此处的其他帖子所暗示的那样，现在有可能告诉系统哪个posix线程将成为该堆栈切换的受害者。

一旦您设法使Signal handler线程正常工作，问题仍然存在，如何将信号信息转换为文明的东西，其他线程可以使用。需要线程间通信的基础结构。一种有用的模式是参与者模式，其中每个线程都是某些进程内消息传递机制的目标。

因此，您应该尝试将信号从Signal上下文编组到Signal处理程序线程中，而不是取消其他线程或杀死它们（或其他怪异的东西），然后使用actor模式通信机制将语义上有用的消息发送给这些actor，谁需要信号相关的信息。