Linux tgkill()，真的可以看到两个tid相同的线程吗？

Question

在 Ubuntu Linux 20.04.4（Linux 内核 5.13）上，

man tgkill

说：

int tgkill(int tgid, int tid, int sig);

tgkill() 将信号 sig 发送到具有线程 ID 的线程 线程组中的tidtgid。

我的问题是，系统真的可以同时拥有两个具有相同tid的线程（由

gettid()

获取）吗？

如果不能，那为什么

tgkill

强制用户提供tgid参数呢？系统应该能够自己从特定的

tgid

查询对应的

tid

。

顺便说一句：我知道，要从

tgid

（例如 1554725）手动查询

tid

，我们可以

cat /proc/1554725/status

并抓取

Tgid

字段。

上面的说法可以用下面的

threadtid.cpp

来验证：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>

void* threadFunc(void *arg)
{
    (void)arg;
    int child_tid = (int)gettid();
    printf("Child:  tid=%d\n", child_tid);
    sleep(30);
    return nullptr;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t t1;
    int err = pthread_create(&t1, nullptr, threadFunc, nullptr);
    if (err != 0)
        exit(4);

    int parent_tid = (int)gettid();
    
    printf("Parent: tid=%d\n", parent_tid);

    void* childres = 0;
    err = pthread_join(t1, &childres);
    if (err != 0)
        exit(4);

    printf("Done.\n");
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

我们看到：

Name:   threadtid.out   
Umask:  0002            
State:  T (stopped)     
Tgid:   1554724  
Ngid:   0        
Pid:    1554725          
PPid:   37645      
...           

Answer 1

系统真的可以同时拥有两个具有相同tid（由gettid()获取）的线程吗？

不。线程 ID 在系统中在任何给定时间都是唯一的，但它们确实会被回收。

线程组 ID（和进程 ID）是线程 ID 的子集（请参阅线程 ID 和进程 ID 之间的关系），根据情况进行选择：新进程的第一个线程的 TID 被分配为该线程的 TGID 和该进程的 TGID PID。当在任何其他上下文中创建新线程时，它们都会继承创建它们的线程的 PID 和 TGID。 PID 和 TGID 之间的区别表明 Linus^* 可能已经预料到允许一个进程拥有多个线程组，但迄今为止，这还没有实现。

为什么

tgkill

强制用户提供tgid参数？系统应该能够自己从特定的

tgid

查询对应的

tid

。

tgid参数本身并不用于识别要终止的线程。 TID 足以让系统识别要发出信号的线程（如果存在）。 TGID 是为了最大限度地减少程序因终止线程而发出错误信号的可能性，并且其 TID 被回收用于新线程。 对于 TGID，只有当该 TGID 所属的进程本身生成大量线程时才会发生这种情况。如果没有，它可能是由于系统上其他进程的行为而发生的，而这些其他进程不需要特殊权限。我可以想象这是一个可利用的弱点。我不确定是否创建了实际的漏洞利用程序，但我注意到 Linux 有一个过时的系统调用

TKILL

，它实际上与

tgkill()

做同样的事情，而不需要指定 TGID。 Linux 很少（如果有的话）实际上删除系统调用，但是不应该使用

TKILL

，并且 Glibc 没有为其提供包装函数。

---

*

这都是 Linux 特定的。