【问题标题】:How to create a real thread with clone() on Linux?如何在 Linux 上使用 clone() 创建一个真正的线程?
【发布时间】:2013-03-29 07:14:24
【问题描述】:

我正在尝试使用clone() 创建一个新线程。使用以下代码(...):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define _SCHED_H 1
#define __USE_GNU 1
#include <bits/sched.h>

#define STACK_SIZE 4096

int func(void *arg) {
    printf("Inside func.\n");
    sleep(1);
    printf("Terminating func...\n");

    return 0;
}

int main() {
    printf("This process pid: %u\n", getpid());
    char status_file[] = "/proc/self/status";
    void *child_stack = malloc(STACK_SIZE);
    int thread_pid;

    printf("Creating new thread...\n");
    thread_pid = clone(&func, child_stack+STACK_SIZE, CLONE_SIGHAND|CLONE_FS|CLONE_VM|CLONE_FILES, NULL);
    printf("Done! Thread pid: %d\n", thread_pid);

    FILE *fp = fopen(status_file, "rb");

    printf("Looking into %s...\n", status_file);

    while(1) {
        char ch = fgetc(fp);
        if(feof(fp)) break;
        printf("%c", ch);
    }

    fclose(fp);

    getchar();

    return 0;
}

我得到以下信息:

This process pid: 10839
Creating new thread...
Done! Thread pid: 10840
Inside func.
Looking into /proc/self/status...
Name:   threadTest02
State:  R (running)
Tgid:   10839
Pid:    10839
PPid:   4777
TracerPid:      0
Uid:    1000    1000    1000    1000
Gid:    1000    1000    1000    1000
FDSize: 256
Groups: 4 20 24 27 30 46 107 123 124 1000 
VmPeak:     4300 kB
VmSize:     4300 kB
VmLck:         0 kB
VmPin:         0 kB
VmHWM:       356 kB
VmRSS:       356 kB
VmData:      188 kB
VmStk:       136 kB
VmExe:         4 kB
VmLib:      1884 kB
VmPTE:        32 kB
VmSwap:        0 kB
Threads:        1
SigQ:   0/22869
SigPnd: 0000000000000000
ShdPnd: 0000000000000000
SigBlk: 0000000000000000
SigIgn: 0000000000000000
SigCgt: 0000000000000000
CapInh: 0000000000000000
CapPrm: 0000000000000000
CapEff: 0000000000000000
CapBnd: ffffffffffffffff
Cpus_allowed:   3
Cpus_allowed_list:      0-1
Mems_allowed:   00000000,00000001
Mems_allowed_list:      0
voluntary_ctxt_switches:        1
nonvoluntary_ctxt_switches:     1
Terminating func...

那么,简而言之,我的程序是做什么的?它使用clone 创建一个新线程并打印它的/proc/self/status,以便我可以看到它的状态。由于我的线程休眠了 1 秒,所以在打印 /proc/self/status 时它仍然处于活动状态。

但是,至少有两件事使我的线程不像普通线程那样运行。首先,正如您在上面看到的,进程的 pid 是 10839,我的线程的 pid 是 10840。因此,进程和我的线程没有相同的 pid,就像在公共线程中发生的那样。其次,即使创建了我的线程,我的进程'/proc/self/status文件的Threads:字段仍然是1。所以,我的线程似乎没有被识别为线程。

我的问题是,我的代码中缺少什么?我必须做些什么才能使我的线程表现得像一个普通线程? clone的第三个参数中是否缺少任何选项?

【问题讨论】:

    标签: linux multithreading process


    【解决方案1】:

    您可能希望看到标志 CLONE_THREAD,它会将新线程放在与调用进程相同的线程组中。

    一旦你给了 CLONE_THREAD,它将使新线程具有与调用进程相同的 pid 和 ppid。它用于posix线程。下面是我系统的输出。 LWP 专栏说它现在是一个轻量级进程并且具有不同的 TID

    UID        PID  PPID   LWP  C NLWP    SZ   RSS PSR STIME TTY          TIME CMD
    anukalp  18398  9638 18398  0    2   464   456   0 10:56 pts/3    00:00:00 ./a.out
    anukalp  18398  9638 18399  0    2   464   456   1 10:56 pts/3    00:00:00 ./a.out
    

    /proc/self/status 的输出也发生了变化,我添加了几个 printfs:

    [anukalp@localhost ~]$ ./a.out

    This process pid: 18398
    Creating new thread...
    Done! Thread pid: 18399 /* This is now thread id, available to caller of clone */
    getpid(): ad pid: 18399
    Inside func.
    getpid(): 18398
    getppid(): 9638
    Looking into /proc/self/status...
    Name:   a.out
    State:  R (running)
    Tgid:   18398
    Pid:    18398
    PPid:   9638
    TracerPid:      0
    Uid:    500     500     500     500
    Gid:    500     500     500     500
    FDSize: 256
    Groups: 7 19 22 80 81 82 83 100 490 500 
    VmPeak:     1856 kB
    VmSize:     1856 kB
    VmLck:         0 kB
    VmPin:         0 kB
    VmHWM:       248 kB
    VmRSS:       248 kB
    VmData:      168 kB
    VmStk:       140 kB
    VmExe:         4 kB
    VmLib:      1516 kB
    VmPTE:        16 kB
    VmSwap:        0 kB
    Threads:        2
    SigQ:   1/14050
    SigPnd: 0000000000000000
    ShdPnd: 0000000000000000
    SigBlk: 0000000000000000
    SigIgn: 0000000000000000
    SigCgt: 0000000000000000
    CapInh: 0000000000000000
    CapPrm: 0000000000000000
    CapEff: 0000000000000000
    CapBnd: ffffffffffffffff
    Cpus_allowed:   00000000,000000ff
    Cpus_allowed_list:      0-7
    voluntary_ctxt_switches:        1
    nonvoluntary_ctxt_switches:     0
    Inside thread: thread pid = 18398
    Inside thread: thread ppid = 9638
    

    如果这有帮助,请告诉我!

    【讨论】:

    • 是的,它对我帮助很大!谢谢!而且,顺便问一下,你是怎么得到第一个输出的(带有 LWP 列的那个)?
    • 很高兴听到它有帮助!第一个输出的命令:ps -eLF
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