> スレッドモデルで同じことを実装することは可能なのか？

想定しているのがSIGSEGVやSIGILLのようなプログラムロジックの
バグである限り、不可能というのが答。
プロセスには、スレッドに比べて、メモリ空間が分離されていて
SIGSEGVやSIGILLのような誤動作の影響を完全に排除できるという
特徴がある。つまり、まさにプロセスの利点に当てはまるケースな
わけで、このような想定状況で、スレッドにプロセスと同等の信頼性
を求めることはできない。


> こういったプログラムは同期シグナルとどうやって折り合いをつけて
> いるんでしょうか。

バグが原因で発生するシグナルは別として、sigwait() で対処するのが常識。