spacewander
当线程遇到信号
信号是Unix系统中报告各类事件的机制。在设计信号系统的时候，还没有线程这个东西。Unix默认总是有一个进程来响应某个信号。所以当线程被加入到Unix系统后，如何处理信号就成了标准迫需解决的问题。
APUE中也提到了多线程时代下的信号处理问题，但是讲得比较简略。有些问题我还是弄不明白，所以就写了下面几个实验来验证下。
注，以下实验中创建和取消线程的代码从略
1. 同个signal是否发送到每一个线程
这部分代码很简单，就不贴出了。就是创建两个线程，然后在绑定的线程处理函数中输出tid。 测试结果，发现Linux对线程的处理是这样的，无论你创建了多少个线程，从头到尾都只有一个线程可以接收各种信号，其他线程都无法响应该信号。 只让某一个线程统一处理各种信号，这也正好是多线程程序处理信号的最佳方法。一般情况下，用户得使用sigaddser...等等来实现在别的线程中屏蔽所有信号，只让唯一的线程接收信号。 注意，即使在Linux下，总是只有一个线程可以处理所有的信号，我们也应该看到，这个线程的选择是随机的。所以，如果你不想某些工作线程受到打扰的话，你还是需要采用上面的“最佳实践”，在其他线程中屏蔽掉信号，只让选定的线程处理之。
ok，那么进一步说，假如我在某些线程中重绑定了信号处理程序，让它屏蔽掉某些信号，这时会发生什么事呢？
void rebind_sig_handler(int signo)
{
printf("rebind %d in thread %lu\n", signo, pthread_self());
if (signal(signo, sig_usr) == SIG_ERR) {
perror("rebind signal failed");
exit(1);
}
}
// sig_usr中屏蔽掉某些信号。因为接下来会讲到，所以这里不说了。
实验证明，如果我们在默认的处理信号的线程中屏蔽了A信号，那么A信号就会交由剩下的未屏蔽A信号的线程处理。而且有趣的是，所有的信号都会转交给该未屏蔽线程来处理。假如该线程又屏蔽了B信号，而且总共只有两个线程，那么B信号会交由屏蔽了A信号的线程处理。
2. 某个线程重新绑定handler是否影响其他线程
前面演示的重新绑定的情况就已经显示了，当一个线程重新绑定handler时，其他线程也会一并受影响。
3. cond_wait状态下是否有signal丢失的问题
测试代码如下：
pthread_mutex_lock(&mutex_second);
printf("thread %lu gets the lock\n", pthread_self());
if (pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &blockSet, &prevMask) == -1) {
perror("block signal failed");
exit(1);
}
pthread_cond_wait(&cond, &mutex_second);
pause();
pthread_mutex_unlock(&mutex_second);
结果： 所有的线程依然能正常接收信号
可以看出，cond_wait下signal不会丢失。具体情况如同调用了sleep一样。处于cond_wait下的线程会被短时间内唤醒，在处理完signal之后又继续cond_wait下去。如果在signal handler中调用了cond_signal或cond_broadcast怎么样？在这里我没有测。
4. 因为pthread_mutex_lock而被阻塞的线程是否有signal丢失的问题
测试代码如下：
结果同第三项cond_wait部分。可见，pthread_mutex_lock阻塞下的线程不会有signal丢失的问题。
5. 如何在多线程下屏蔽某些信号
如之前的代码，使用
#include <signal.h>
pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
//sigset_t blockSet;
//sigset_t prevMask;
//sigemptyset(&blockSet);
//sigaddset(&blockSet, SIGUSR1);
//if (pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &blockSet, &prevMask) == -1) {
// perror("block signal failed");
// exit(1);
//}
大体上的用法同sigprocmask()。据说在Linux上，这两个函数共享同样的实现。
// 解除屏蔽的代码则如下：
if (pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &prevMask, NULL) == -1) {
perror("reset signal mask failed");
exit(1);
}
在多线程程序下的信号处理程序需要注意什么
- 遵循前面提到的只拿出单个线程来处理信号（为了实现同步接收异步产生的信号）
- 注意在信号处理函数中不要使用非线程安全的函数
- 除非做到了第一点，不要在信号处理函数中调用非异步信号安全(non-async-signal-safe)的函数。（包括了全部的Pthread函数） 这里有份异步信号安全函数白名单：http://docs.oracle.com/cd/E19455-01/806-5257/gen-26/index.html
