设置计时器、SIGALRM 和多线程进程（linux，c）

Question

我想在带有支持 NPTL 的 libc 的 linux 2.6+ 的多线程进程中使用 setitimer() （或者可能性较小的 alarm()）。哪个线程将从内核接收sigalarm (SIGALRM)？

谢谢。

2014-04 更新：如果我想编写像 gperftools 的 cpuprofile 这样的分析实用程序，我应该如何在多线程程序中设置 setitimer() ；但在我的工具中，我想支持动态链接程序（因此可以将我自己的库注入到初始化分析中）和静态链接程序（无法执行^^^^^^）。

我当前的分析工具可以在 fork() 之后和 exec() 之前设置 setitimer，并且还使用 ptrace code> 来控制目标程序并劫持由 setitimer 生成的 SIGPROF/SIGVPROF/SIGALRM。我不知道它如何与多线程程序一起工作。

Answer 1

来自 signal(7) 手册页：

进程导向的信号可能是
传递到任一线程
目前还没有
信号受阻。如果超过一个
线程的信号已解锁，
然后内核选择任意一个
向其传递信号的线程。

现在， alarm(2) 手册页显示：

alarm() 安排 SIGALRM 信号
交付给流程
秒秒。

因此，信号被传递到进程（信号也可能指向某个线程），因此您不知道哪个线程将接收它。

与 setitimer(2) 相同：

当任何计时器到期时，都会发出信号
发送到进程和计时器
（可能）重新启动。

您可以在除一个线程之外的所有线程中阻止 SIGALARM ，然后您可以确定它将被传递到唯一的线程。假设您使用 pthread，您可以使用 pthread_sigmask() 阻止信号。

Answer 2

2010 年 LKML 有一个有趣的话题 https://lkml.org/lkml/2010/4 /11/81：“setitimer 与线程：SIGALRM 返回到哪个线程？（进程主进程或单个子进程）”，作者：Frantisek Rysanek (cz)。作者表示 setitimer 至少在 Fedora 5 之前使用了每线程信号：

... setitimer() 具有每线程粒度。它用于将 SIGALRM 从计时器传递到调用 setitimer() 的特定线程。

但在最近的 Fedora 中，行为发生了变化（“man pthreads”，...“线程不共享间隔计时器（在内核 2.6.12 中修复）。”）

在该主题中，Andi Kleen ( Intel) 建议切换到“POSIX 计时器 (timer_create)";在 ML 线程中，Davide Libenzi 建议使用 timerfd （timerfd_create、timerfd_settime）在非古老的 ​​Linux 上。

Answer 3

我读过很多帖子，但我还没有找到信号到底是如何工作的。我通常使用pause()来等待信号。但这不起作用，因为无法排除 SIGALARM 并且pause() 不返回信号。这就是为什么它只适用于 sigwait。经过几次尝试，我想出了这个解决方案。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>//"-lpthread" linker option needed

pthread_t thr1;

//wait for all, except SIGALRM
int sigwaitexcludealarm()
{   sigset_t set;
    sigfillset(&set);
    sigdelset(&set,SIGALRM);
    int sig=0;
    sigwait(&set,&sig);
    return sig;
}

//simple one shot timer
void dotimer(int sig)
{   printf("ALARM!\n");
    struct itimerval timerval;
    timerval.it_value.tv_sec=0;
    timerval.it_value.tv_usec=500000;//0,5 sec
    timerval.it_interval.tv_sec=0;
    timerval.it_interval.tv_usec=0;
    setitimer(ITIMER_REAL, &timerval, NULL);
}

//timer thread worker
void* timer_run(void* p)
{   printf("thread start\n");
    signal(SIGALRM, dotimer);
    dotimer(0);
    sigwaitexcludealarm();
    printf("thread finished\n");
}

//do shutdown
void doeshutdown(int sig)
{   pthread_kill(thr1,sig);
    pthread_join(thr1,NULL);
    printf("shutdown done\n");
}

//signal handler, needed but never called
void donop(int sig)
{   return;
}


int main(int argc, char** argv)
{   printf("main start\n");
    pthread_create(&thr1,NULL,timer_run,NULL);
    //connecting signals to this process
    signal(SIGINT, donop);
    signal(SIGTERM, donop);
    signal(SIGKILL, donop);
    doeshutdown(sigwaitexcludealarm());
    printf("main exit\n");
    return 0;
}