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linux syscall系统调用获取线程PID


线程id

Linux中,每个进程有一个pid,类型pid_t,由getpid()取得。Linux下的POSIX线程也有一个id,类型 pthread_t,由pthread_self()取得,该id由线程库维护,其id空间是各个进程独立的(即不同进程中的线程可能有相同的id)。Linux中的POSIX线程库实现的线程其实也是一个进程(LWP),只是该进程与主进程(启动线程的进程)共享一些资源而已,比如代码段,数据段等。 
通过pthread_self()取得的线程id实际上是当前线程的descriptor地址,其实现:

# define THREAD_SELF \ 
  ({ struct pthread *__self;         \ 
        asm ("movl %%gs:%c1,%0" : "=r" (__self)      \ 
 : "i" (offsetof (struct pthread, header.self)));        \ 
        __self;}) 

但有时候我们可能需要知道线程的真实pid。比如进程P1要向另外一个进程P2中的某个线程发送信号时,既不能使用P2的pid,更不能使用线程的pthread id,而只能使用该线程的真实pid,称为tid。  有一个函数gettid()可以得到tid,但glibc并没有实现该函数,只能通过Linux的系统调用syscall来获取。

syscall 系统调用获取pid

linux 2.6.18版本之前的内核,在include/asm-i386/unistd.h文件中定义有7个_syscall宏,分别是:

_syscall0(type,name)  
_syscall1(type,name,type1,arg1)  
_syscall2(type,name,type1,arg1,type2,arg2)  
_syscall3(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3)  
_syscall4(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
arg3,type4,arg4)  
_syscall5(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
arg3,type4,arg4,type5,arg5)  
_syscall6(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
arg3,type4,arg4,type5,arg5,type6,arg6) 

其中,type表示所生成系统调用的返回值类型,name表示该系统调用的名称,typeN、argN分别表示第N个参数的类型和名称,它们的数目和_syscall后面的数字一样大。这些宏的作用是创建名为name的函数,_syscall后面跟的数字指明了该函数的参数的个数。

比如gettid系统调用用于获取线程的pid,使用_syscall宏定义为:

_syscall0(pid_t,gettid)

这样就定义了pid_d gettid()的函数,可以通过gettid来获得线程pid。  但是自2.6.19版本开始,_syscall宏被废除,我们需要使用syscall函数,通过指定系统调用号和一组参数来调用系统调用。  syscall函数原型为:

int syscall(int number, ...); 

其中number是系统调用号,number后面应顺序接上该系统调用的所有参数。下面是gettid系统调用的调用实例。  代码清单5.2 gettid系统调用使用实例

1. #include <unistd.h> 
2. #include <sys/syscall.h> 
3. #include <sys/types.h> 
4.   
5. #define __NR_gettid      224  
6.   
7. int main(int argc, char *argv[])  
8. {  
9.      pid_t tid;  
10.  
11.    tid = syscall(__NR_gettid);  
12. } 

大部分系统调用都包括了一个SYS_符号常量来指定自己到系统调用号的映射,因此上面第10行可重写为:

 tid = syscall(SYS_gettid); 

在内部为方便调用可以自己定义

pid_t gettid() { return static_cast<pid_t>(syscall(__NR_gettid));}

为了兼容各个内核版本可以定义

#ifdef _syscall0
_syscall0(pid_t,gettid)
#else
pid_t gettid() { return static_cast<pid_t>(syscall(__NR_gettid));}
#endif

本文永久更新链接:http://embeddedlinux.org.cn/emb-linux/system-development/201710/13-7545.html



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