linux - 如何在 Linux 上使用 clone() 创建一个真正的线程？

Question

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，我的程序做了什么？它使用 clone 创建一个新线程并打印它的 /proc/self/status，这样我就可以看到它的状态。由于我的线程休眠了 1 秒，所以在打印 /proc/self/status 时它仍然处于事件状态。

但是，至少有两件事使我的线程表现得不像普通线程。首先，正如您在上面看到的，进程的 pid 是 10839 而我的线程的 pid 是 10840。因此，进程和我的线程没有相同的 pid，就像在公共(public)线程中发生的那样。其次，即使在我的线程创建之后，我进程的 /proc/self/status 文件的 Threads: 字段仍然是 1。所以，我的线程似乎不是识别为线程。

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

Answer 1

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

一旦你给了CLONE_THREAD，它就会使新线程拥有与调用进程相同的pid和ppid。它用于 posix 线程。下面是我的系统的输出。 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

如果有帮助，请告诉我!