发信号通知进程中的所有线程

Question

在不保留当前线程列表的情况下，我试图看到实时信号被传递到我进程中的所有线程。我的想法就是这样：

• 最初安装信号处理程序，并在所有线程中解除信号阻塞。
• 当一个线程想要发送'广播'信号时，它会获取互斥锁并设置广播正在进行的全局标记。
• 发件人为自己阻止信号（使用pthread_sigmask），并重复调用raise(sig)进入循环，直到sigpending表示信号处于待处理状态（没有剩余的线程与信号受阻）。
• 当线程接收到信号时，它们会对其进行操作，但在信号处理程序中等待广播标志被清除，以便信号保持屏蔽状态。
• 发件人通过解锁信号来完成循环（为了获得自己的交付）。
• 当发件人处理自己的信号时，它会清除全局标志，以便所有其他线程可以继续他们的业务。

我遇到的问题是pthread_sigmask没有受到尊重。如果我在strace下运行测试程序（可能是由于不同的调度时间），一切正常，但是一旦我单独运行，发送者就会收到自己的信号（尽管已经阻止了它？）并且没有其他线程的安排。

任何想法可能出错？我尝试使用sigqueue代替raise，探测信号掩码，在整个地方添加sleep以确保线程耐心地等待他们的信号等等。现在我我不知所措。

编辑：感谢psmears的回答，我想我明白了这个问题。这是一个潜在的解决方案。反馈会很棒：

• 在任何给定时间，我都可以知道正在运行的线程数，如果需要，我可以阻止所有线程创建和退出广播信号。
• 想要进行广播信号的线程获取一个锁（因此没有其他线程可以同时执行），然后阻止信号为自己，并向进程发送num_threads信号，然后解除阻塞信号为自己。
• 信号处理程序以原子方式递增计数器，并且信号处理程序的每个实例都等待，直到该计数器等于num_threads才能返回。
• 执行广播的线程也等待计数器到达num_threads，然后释放锁定。

一个可能的问题是，如果内核内存不足，信号将不会排队（Linux似乎有这个问题）。你知道sigqueue是否可以在呼叫者无法排队信号时可靠地通知呼叫者（在这种情况下我会循环直到它成功），或者信号可能会无声地丢失？

编辑2：现在似乎正在运作。根据{{​​1}}的文档，如果它无法对信号进行排队，则返回sigqueue。但为了提高稳健性，我决定继续调用EAGAIN，直到sigqueue信号处理程序正在运行，并在发送num_threads-1信号后将呼叫交错到sched_yield。

在线程创建时有一个竞争条件，计算新线程，但我用一个奇怪的（ab）使用读写锁解决了它。线程创建是“读取”，广播信号是“正在写入”，所以除非有线程试图广播，否则它不会在创建线程时产生任何争用。

Answer 1

raise()将信号发送到当前线程（仅），因此其他线程将不会接收它。我怀疑strace使事情有效的事实是strace中的一个错误（由于它的工作方式，它最终拦截发送到进程的所有信号并重新提升它们，所以它可能是以错误的方式重新提升它们......）。

您可以使用kill(getpid(), <signal>)将信号整体发送到当前进程。

然而，您可能会看到的另一个潜在问题是sigpending()可以在所有线程收到信号之前指示信号在进程中处于待处理状态 - 这意味着至少有一个这样的信号待处理进程，并没有CPU可用于运行线程来提供它......

您能描述一下您希望实现的目标的更多细节吗？你想要的便携性如何？几乎可以肯定有一种更好的方法（信号几乎总是一个令人头痛的问题，特别是当与线程混合时...）

Answer 2

在多线程程序中，raise（sig）相当于pthread_kill（pthread_self（），sig）。 尝试kill（getpid（），sig）

Answer 3

鉴于您可以显然锁定线程创建和销毁，您是否可以让“广播”线程在每个线程队列中发布线程本地状态所需的更新，每个线程在每次线程使用时都会检查线程本地状态？如果有未完成的更新，则首先应用它们。

Answer 4

您正在尝试同步一组线程。 从设计模式的角度来看，针对您的问题的pthread本机解决方案将是一个pthread障碍。