GNU/Linux 线程实现答案

【问题标题】：GNU/Linux thread implementationGNU/Linux 线程实现
【发布时间】：2015-05-07 19:27:33
【问题描述】：

最近，我在“高级 Linux 编程”一书（http://www.advancedlinuxprogramming.com/alp-folder/alp-ch04-threads.pdf，第 4.5 章）中读到，在 GNU/Linux 上，POSIX 线程被实现为进程，并且有某种“管理器线程”可以做一些事情控制工作。

当我运行本书中的以下示例时：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void* thread_func(void *arg)
{
  fprintf(stderr, "thread: %d\n", (int)getpid());
  while(1);
  return NULL;
}

int main()
{
  fprintf(stderr, "main: %d\n", (int)getpid());

  pthread_t thread;
  pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);

  while(1);
  return 0;
}

我收到的主线程和子线程的 PID 相同，而书上说它可以不同，还有另一个 PID，对应于所谓的“管理器线程”。我试图找到有关此“经理线程”的一些信息，但事实证明这很困难。

UPD。我对我的程序的行为没有任何疑问，但是对于行为有一些困惑，书中解释了 - 特别是在哪些情况下它可能是正确的？

【问题讨论】：

克隆系统调用手册页可以帮助linux.die.net/man/2/clone
高级 Linux 编程 是一本非常好的书，但它可能早于 NPTL，这是最近的 glibc 拥有/使用的。
对于有关技术的书籍，始终知道该书的出版时间，在本例中为“2001 年 6 月第一版”。声明已经过时了。

标签： c linux pthreads

【解决方案1】：

我已经收到了主线程和子线程相同的 PID

这是正常和预期的行为。您创建的这些线程共存于同一进程中，因此getpid() 返回该进程的 ID。如果要区分线程，请使用pthread_self()（POSIX 兼容，但不是系统范围唯一）或gettid()（特定于Linux）。

在Linux内部，所有进程和线程都由名为task的通用对象管理（由task_struct定义），每个任务都有自己的ID。然而，第一个任务是一个处理过程，因此称为任务组领导。 getpid() 返回那个任务组领导的PID。

因此，在您的情况下，thread_func() 线程打印其领导者的 PID，main() 任务和main() 线程打印自身的 PID。

我建议您深入研究内核内部。它提供了对此类事物的更清晰的视图 - 尝试例如 Robert Love 的书“Linux Kernel Development”。有关线程/进程/等的一些信息。可以在这里找到：http://www.win.tue.nl/~aeb/linux/lk/lk-10.html

【讨论】：

问题是为什么在其他地方（例如，在系统上，在书中描述）这可能不是正常和预期的行为？是否取决于特定的内核实现？
我不能为一本书说话，但也许示例是在旧版本的内核上运行的？根据clone() 手册页，线程组是在 Linux 2.4 中引入的。
@ars 这本书的日期是 2001 年，所以它似乎描述了 linux 上 pthreads 的旧实现，LinuxThreads 就是这种情况。
为了完整起见，可能值得一提的是，pthread_self() 返回的值不保证在系统范围内唯一，但仅在进程范围内，因为gettid() 返回的值是系统-广泛独特。

【解决方案2】：

刚刚看了书上的相关内容和你分享的例子，很明显和POSIX threads on GNU/Linux的具体实现有关

In GNU/Linux, threads are implemented as processes.

因此，每当您调用 pthread_create 来创建一个新线程，Linux 会创建一个运行该线程的新进程。

所以在示例代码中，当您执行pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL); 时，实现会创建一个新进程来运行这个新创建的线程。此进程将具有不同的 PID（这是 getpid()call 显示的内容）。

所以，现在你已经有了 2 个进程，一个是在你运行程序时启动的主进程，另一个是系统创建的新进程以支持线程执行。

同样的实现还创建了另一个进程（在其实现内部），称为管理线程。这是在您调用pthread_create时创建的

【讨论】：