linux syscall系统调用获取线程PID

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(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(syscall(__NR_gettid));}
#endif

参考

[1]http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-4630215.html
[2]http://blog.csdn.net/b02042236/article/details/6136598

参考2对syscall系统调用解释很详细，还介绍的如何添加新的系统调用，感兴趣的可以作为参考学习。对于系统调用参考2的开头可能说的不是太准确，系统调用不仅syscall方式，还有int $0x80, sysenter指令方式。