【Kernel】pid 与 tgid

最新推荐文章于 2024-10-24 21:02:35 发布

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本文深入解析Linux系统中进程PID与线程PID的区别，阐述了tgid（线程组ID）的概念及其作用，解释了为何线程共享相同的tgid，而拥有独立的PID，帮助读者理解内核如何区分不同线程。

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总结：getpid()实际上返回的时 kernel task_struct中的tgid。

一个进程中有多个线程，这些线程的pid都是一致的，都对应内核态的tgid。thread group id。

但是这些线程在内核态的task_struct中的pid不一致。

参考1：https://my.oschina.net/u/3258476/blog/1518920

在Linux操作系统层面，线程其实只是特殊的进程，最特殊之处在于跟其他“线程进程“共享内存（包括代码段、数据段等，但不共享栈）。

这两天看书老是看到线程组（thread group），但是线程组是什么呢？百思不得其解，幸好有StackOverflow，不多说，先上链接：《If threads share the same PID, how can they be identified?》

讲一讲我的理解。

熟悉Linux下C编程的同学都知道，每个进程都有自己的pid，每个线程都有自己的线程id（pthread_t类型)，但这是在用户空间的层面。而在内核层面中，线程其实也是进程。为了更好地区分这些概念，我们用任务/task来指代内核中的进程概念，而依旧用进程来指定用户空间层面的进程。所以当我说task的时候，指的是内核层面，而当我说进程的时候，指的就是用户空间层面的。

回到刚才说的地方，每个线程都是一个task，所以每个线程都有自己的一份struct task_sruct，而且每个线程都有自己独特的pid。那内核通过什么来知道这个线程属于哪个进程呢？答案是task_sruct.tgid。是的，一个进程就是一个线程组，所以每个进程的所有线程都有着相同的tgid。

当程序开始运行时，只有一个主线程，这个主线程的tgid就等于pid。而当其他线程被创建的时候，就继承了主线程的tgid。这样，内核就可以通过tgid知道某个task属于哪个线程组，也就知道属于哪个进程了。当我们用ps命令或者getpid()等接口查询进程id时，内核返回给我们的也正是这个tgid。

所以什么是线程组？其实就是进程。

好像讲得不是很好，大家还是看看StackOverflow大神的讲解吧：《If threads share the same PID, how can they be identified?》

参考2：https://blog.youkuaiyun.com/huyoufu200920201078/article/details/78082181

一、进程PID和线程PID

线程是轻量级的进程，有自己的PID，只不过共享进程的一些数据，比如说堆。

二、tgid

thread group id。对于同一进程中的所有线程，tgid都是一致的，为该进程的进程ID。

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

在这里你可以清晰的看到，创建一个新的进程会给一个新的PID和TGID，并且2个值相同，
当创建一个新的线程的时候，会给你一个新的PID，并且TGID和之前开始的进程一致。