多线程中信号同步处理模型


在多线程中处理信号有几个点要注意:

  1. 每个线程都有自己的信号屏蔽字;
  2. 信号处理程序的设定是所有线程共享的;
  3. 信号发生会发送给所有线程里的某一个线程。

在APUE里提到了可以利用sigwait()函数简化信号的处理,将异步产生的信号改成到一个专门的线程里同步地统一处理。


下面先了解几个函数,然后给出该模型的简单示例。

1、pthread_sigmask()函数。

为线程设定信号屏蔽字要使用pthread_sigmask()函数。

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int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);

值得一提的是在man page里提到:

A new thread inherits a copy of its creator's signal mask.

2、sigwait()函数。

sigwait()函数可以令当前线程阻塞直到任意个所要等待的信号进入pending状态。

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int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);

值得一提的是在sigwait()调用前应该要调用pthread_sigmask()屏蔽set中的信号。调用时sigwait()时会取消set中信号的屏蔽,而在返回前又会恢复屏蔽字。


示例如下:

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#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
sigset_t mask;
void *sig_thr_fn(void *arg)
{
int err, signo;
for(;;) {
err = sigwait(&mask, &signo);
if(err!=0) {
printf("sigwait failed: %d\n", err);
continue;
}
switch(signo) {
case SIGINT:
puts("SIGINT");
break;
case SIGUSR1:
puts("SIGUSR1");
break;
default:
puts("error");
}
}
}
int main()
{
sigset_t prev;
sigemptyset(&mask);
sigaddset(&mask, SIGINT);
sigaddset(&mask, SIGUSR1);
pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, &prev);
pthread_t sig_tid;
pthread_create(&sig_tid, NULL, sig_thr_fn, 0);
if(fork()==0) {
sleep(2);
for(int i=0; i<10; ++i) {
kill(getppid(), SIGINT);
kill(getppid(), SIGUSR1);
sleep(1);
}
_exit(0);
}
wait(NULL);
return 0;
}

上述程序将SIGINTSIGUSR1这两个信号的处理统一放到了一个线程中,并利用fork()出来的子进程向父进程发送10次SIGINTSIGUSR1信号以测试结果。