multithreading - 如果线程共享相同的PID，如何识别它们？

Question

我有一个与 Linux 中线程的实现相关的查询。

Linux 没有明确的线程支持。在用户空间中，我们可能使用线程库(如 NPTL)来创建线程。现在，如果我们使用 NPTL，它支持 1:1 映射。

内核将使用clone()函数来实现线程。

假设我创建了 4 个线程。那么这意味着:

• 将有 4 个 task_struct。
• 在task_struct内部，将根据克隆的参数提供共享资源(CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND)。

现在我有以下查询:

1. 4 个线程的 PID 相同吗？如果有人能详细说明一下 PID 是如何共享的。
2. 如何识别不同的线程；有TID(线程ID)概念吗？

Answer 1

这四个线程将具有相同的 PID，但仅当从上面查看时才如此。您(作为用户)调用的 PID 并不是内核(从上面查看)的内容。下面)调用 PID。

在内核中，每个线程都有自己的 ID，称为 PID，尽管将其称为 TID 或线程 ID 可能更有意义，并且它们还有一个 TGID(线程group ID)，即进程创建时创建的第一个线程的PID。

当创建一个新进程时，它会显示为一个线程，其中 PID 和 TGID 都是相同的(当前未使用的)数字。

当一个线程启动另一个线程时，该新线程会获得自己的 PID(因此调度程序可以独立调度它)，但它会继承原始线程的 TGID。

这样，内核就可以愉快地调度线程，而不管它们属于哪个进程，同时向您报告进程(线程组 ID)。

以下线程层次结构可能会有所帮助^(a):

                         USER VIEW
                         vvvv vvvv
              |          
<-- PID 43 -->|<----------------- PID 42 ----------------->
              |                           |
              |      +---------+          |
              |      | process |          |
              |     _| pid=42  |_         |
         __(fork) _/ | tgid=42 | \_ (new thread) _
        /     |      +---------+          |       \
+---------+   |                           |    +---------+
| process |   |                           |    | process |
| pid=43  |   |                           |    | pid=44  |
| tgid=43 |   |                           |    | tgid=42 |
+---------+   |                           |    +---------+
              |                           |
<-- PID 43 -->|<--------- PID 42 -------->|<--- PID 44 --->
              |                           |
                        ^^^^^^ ^^^^
                        KERNEL VIEW

您可以看到，启动一个新的进程(在左侧)会为您提供一个新的 PID 和一个新的 TGID(两者都设置为相同的值)。启动一个新线程(在右侧)会为您提供一个新的 PID，同时保持与启动它的线程相同的 TGID。

<小时/>

^(a) 对我令人印象深刻的图形技能感到敬畏颤抖:-)