信号管理

多线程进程中的信号是传统单线程程序中的信号扩展。

多线程进程中的信号管理由进程和线程级别共享，并由以下各项组成：

每个进程的信号处理程序
每个线程的信号掩码
每个信号的单个传递

信号处理程序和信号掩码

信号处理程序在进程级别维护。强烈建议在等待信号时使用 sigwait 子例程。不建议使用 sigaction 子例程，因为信号处理程序的列表是在进程级别维护的，该进程内的任何线程都可能更改它。如果两个线程对同一信号设置信号处理程序，那么最后那个调用 sigaction 子例程的线程将覆盖前一个线程调用的设置，而且在大多数情况下无法预测线程调度的顺序。

信号掩码在线程级别维护。每个线程可拥有自己的一组将被阻塞而无法传递的信号。必须使用 sigthreadmask 子例程来获取和设置调用线程的信号掩码。不得在多线程程序中使用 sigprocmask 子例程; 因为可能会导致意外行为。

pthread_sigmask 子例程与 sigprocmask 子例程很相似。这两个子例程的参数和用法都是相同的。在移植现有的代码以支持线程库时，可以将 sigprocmask 子例程替换为 pthread_sigmask 子例程。

信号生成

由于特殊线程而产生的某些操作所生成的信号（例如硬件故障）将被发送到导致生成该信号的线程。所生成的与进程标识、进程组标识或异步事件（例如终端活动）相关联的信号将被发送到该进程。

pthread_kill 子例程向线程发送信号。因为线程标识标识了进程内的线程，所以该子例程只可将信号发送到同一进程内的线程。
kill 子例程 (因此 kill 命令) 向进程发送信号。线程可通过执行以下调用将 Signal 信号发送至其进程：
```
kill(getpid(), Signal);
```
引发子例程不能用于向调用线程的进程发送信号。 raise 子例程将信号发送到调用线程，如在以下调用中：
```
pthread_kill(pthread_self(), Signal);
```
这确保了该信号被发送至 raise 子例程的调用程序。因此，为单线程程序所写的库例程可简单地被移植到多线程系统，因为 raise 子例程通常用来将信号发送到调用程序。
闹铃子例程请求稍后将信号发送到进程，并且警报状态保持在进程级别。因此，最后调用 alarm 子例程的线程会覆盖进程中其他线程的设置。在多线程程序中，SIGALRM 信号并不一定需要传递给调用 alarm 子例程的线程。甚至该调用线程可能被终止，因此无法接收该信号。

处理信号

信号处理程序在信号所传递给的线程内被调用。以下信号处理程序的限制是由线程库引入的：

仅当在同一线程中执行对 塞杰普 或 sigsetjmp 子例程的相应调用时，信号处理程序才能调用 朗杰普 或 西格朗杰普 子例程。
通常，想要等待信号的程序会安装信号处理程序，该程序调用 longjmp 子例程以在调用相应的 setjmp 子例程处继续执行。这无法在多线程程序中完成，因为该信号可能被传递给除调用 setjmp 子例程的线程之外的其他线程，于是导致该处理程序被错误的线程所执行。

注: 从信号处理程序使用 longjmp 可能会导致未定义的行为。
不可从信号处理程序调用 pthread 例程。从信号处理程序调用 pthread 例程可能导致应用程序死锁。

为了允许线程等待异步生成的信号，线程库提供了 sigwait 子例程。 sigwait 子例程会阻塞调用线程，直到正在等待的信号之一被发送到该进程或该线程。并不一定要为等待的信号使用 sigwait 子例程安装信号处理程序。

通常，程序可创建专用线程以等待异步生成的信号。这种线程循环调用 sigwait 子例程并处理信号。建议这样的线程阻塞所有信号。以下代码片段给出了此类信号等待器线程的示例：

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

static pthread_mutex_t mutex;
sigset_t set;
static int sig_cond = 0;

void *run_me(void *id)
{
       int sig;
       int err;
       sigset_t sigs;
       sigset_t oldSigSet;
       sigfillset(&sigs);
       sigthreadmask(SIG_BLOCK, &sigs, &oldSigSet);

       err = sigwait(&set, &sig);

       if(err)
       {
              /* do error code */
       }
       else
       {
              printf("SIGINT caught\n");
              pthread_mutex_lock(&mutex);
              sig_cond = 1;
              pthread_mutex_unlock(&mutex);
       }

       return;
}

main()
{
       pthread_t tid;

       sigemptyset(&set);
       sigaddset(&set, SIGINT); 
       pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, 0);

       pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

       pthread_create(&tid, NULL, run_me, (void *)1);

       while(1)
       {
              sleep(1);
              /* or so something here */

              pthread_mutex_lock(&mutex);
              if(sig_cond)
              {
                     /* do exit stuff */
                     return;
              }
              pthread_mutex_unlock(&mutex);

       }

}

如果多个线程调用 sigwait 子例程，在匹配信号被发送时正好返回一个调用。无法预测唤醒哪个线程。如果线程准备执行 sigwait 并处理其他某些没有执行 sigwait 的信号，那么用户定义的信号处理程序需要阻塞 sigwaiter 信号以进行适当的处理。请注意 sigwait 子例程提供了一个取消点。

因为专用线程不是真正的信号处理程序，它可能将条件用信号发送至其他任何线程。可以实现 sigwait_multiple 例程，该例程将唤醒所有等待某特定信号的线程。 sigwait_multiple 例程的每个调用程序都注册一组信号。然后调用程序将等待条件变量。单个线程对所有已注册信号的联合调用 sigwait 子例程。当对 sigwait 子例程的调用返回时，将设置适当的状态并广播条件变量。 sigwait_multiple 子例程的新调用程序导致暂挂的 sigwait 子例程调用被取消并被重新发出，以更新等待的那组信号。

信号传递

信号将被传递给线程，除非其操作设为忽略。以下规则管理多线程进程中的信号传递：

其操作设为终止、停止、或继续目标线程或进程的信号将分别终止、停止或继续整个进程（也就是其所有线程）。这样可将单线程程序重写为多线程程序，而无需更改其外部可见的信号行为。
例如，对于多线程的用户命令，如 grep 命令。用户可在其首选的 shell 中启动该命令，然后决定以 kill 命令发送信号来终止它。该信号应该停止运行 grep 命令的整个进程。
使用 pthread_kill 或 raise 子例程为特定线程所生成的信号被传递给该线程。如果该线程阻塞了信号的传递，那么该信号对该线程设为暂挂，直到该信号被取消阻塞而可以传递。如果该线程在信号传递前被终止，那么忽略该信号。
为进程所生成的信号（例如，使用 kill 子例程）被精确传递给该进程中的一个线程。如果一个或多个线程调用了 sigwait 子例程，那么该信号被精确传递给这些线程中的一个线程。此外，该信号被精确传递给一个未阻塞信号传递的线程。如果没有与这些条件匹配的线程，该信号设为暂挂直到有线程调用 sigwait 子例程来指定该信号，或有线程取消信号传递的阻塞。

如果与暂挂信号（线程或进程的）相关联的操作设为忽略，那么忽略该信号。