Описание ошибки от 19.12.2005. Интервальный таймер неправильно работает на системах с NPTL

Сформировалось подозрение на багу в работе интервального таймера и сигналов в NPTL на ядрах >= 2.6.12.
Проблема в следующем:

• имеется задача в которой создаётся множество потоков;
• каждый поток создаёт собственный интервальный таймер с индивидуальным периодом с помощью функций: setitimer() или timer_create();
• обработчик сигналов для всех это функция пустышка указанная с помощью: signal();
• каждый поток циклически выполняет свой код с ожиданием сигнала после этого с помощью функций: sigwait() или pause();
• на системах без NPTL и на системах с NPTL на ядрах 2.4 (ALTLinux2.4, ASPLinux9) сигналы шлются потокам и они периодически выполняют свой код;
• на системах с NPTL и ядрами >= 2.6.12 (SuSE10_64, Mandriva2006, FedoreCore4_64) сигналы шлются процессу, но не потокам, в результате чего потоки стоят на ожидании сигнала;

Для примера написана тестовая программа которая воспроизводит эту проблему. На системах без NPTL и на системах с NPTL на ядрах 2.4 (ALTLinux2.4, ASPLinux9) результаты её работы такие:

ALTLinux2.4

roman@roman my]$ ./a.out Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test. Pthread inteval timer test.

На системах с NPTL и ядрами >= 2.6.12 (SuSE10_64, Mandriva2006, FedoreCore4_64) результаты её работы такие:

SuSE 10 (64)

roman@roman:~/Documents> ./a.out Pthread inteval timer test. Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10. Exit from programm! Signal test: 10.

Из протокола выполнения программы на SuSE10 видно что:

• цикл потока один раз выполняется и стопорится на ожидании сигнала функцией sigwait(&set, &sig);
• при этом сигналы идут, но на процесс, что видно по сообщениям “Exit from programm!” возникающих после функции sleep(30) с частотой 1 сек путём прерывания функции sleep(30) сигналом.

Проблему выявлено на дистрибутивай:

• SuSE 10 (64)
• Mandriva 2006
• FedoreCore4 (64)

На всех этих дистрибутивах используется: kernel >=2.6.12, glibc 2.3.5, gcc 4.0, NPTL

Не выявлено на дистрибутивах:

• ALM2.4
• ALC3.0
• ASPLinux 9

Похоже на проблему в особенности реализации интервального таймера на NPTL. В связи с которой становится невозможным получить интервалы в потоках для задач такого типа. В связи с этим, для данных задач, рассматривается вариант использования возможности таймера создавать поток по истечению времени.

Исходники тестовой программы

#include <error.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> #include <sys/time.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> void sighandler( int signal ) { printf("Signal test: %d.\n",signal); } void *Task(void *) { int sig; sigset_t set; timer_t tmId; struct itimerspec itval; struct sigevent sigev; sigemptyset(&set); sigaddset(&set, SIGUSR1); sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; sigev.sigev_signo = SIGUSR1; itval.it_interval.tv_sec = 0; itval.it_interval.tv_nsec = 900000000; itval.it_value.tv_sec = 0; itval.it_value.tv_nsec = 900000000; int res = timer_create(CLOCK_REALTIME,&sigev,&tmId); if( res ) error(0, res, "timer_create"); else { res = timer_settime(tmId, 0, &itval, NULL); if( res ) error(0, res, "timer_settime"); } while( true ) { printf("Pthread inteval timer test.\n"); sigwait(&set, &sig); //pause(); } } int main() { pthread_t pthr_tsk; signal(SIGUSR1,sighandler); //signal(SIGALRM,sighandler); //Make process task pthread_attr_t pthr_attr; pthread_attr_init(&pthr_attr); pthread_attr_setschedpolicy(&pthr_attr,SCHED_OTHER); pthread_create(&pthr_tsk,&pthr_attr,Task,NULL); pthread_attr_destroy(&pthr_attr); while(true) { sleep(30); printf("Exit from programm!\n"); } pthread_kill(pthr_tsk, SIGUSR1); pthread_join(pthr_tsk, NULL); return 0; }