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一、内核线程概念二、内核线程、普通进程、用户线程三、内核线程、普通进程区别四、内核线程主要用途五、内核线程创建函数 kernel_thread 源码一、内核线程概念
直接 由 Linux 内核 启动的线程 , 被称为 " 内核线程 " ;
" 内核线程 " 是一种 特殊进程 , 独立运行在 " 内核空间 " , 其将 " 内核函数 " 委托给 独立进程 , 该 " 独立进程 " 与 其它进程 ( 包括 普通进程 , 内核自身 , 用户级线程 ) 并行执行 ;
" 内核线程 " 也称为 " 守护进程 " ;
二、内核线程、普通进程、用户线程
在 【Linux 内核】进程管理 ( 进程特殊形式 | 内核线程 | 用户线程 | C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 | Linux 查看进程命令及输出字段解析 ) 一、进程特殊形式 ( 内核线程 | 用户线程 ) 博客章节 , 有介绍内核线程 ,
普通的进程 , 包含 内核虚拟地址空间 和 用户虚拟地址空间 , 其中 内核虚拟地址空间 所有进程共享 , 用户虚拟地址空间 由进程独立拥有 ; 除了 普通进程 外 , 进程 还有 222 种 特殊形式 :
内核级线程 :只有 内核虚拟地址空间 , 没有 用户虚拟地址空间 的进程 , 称为 内核线程 ;用户级线程 :共享 用户虚拟地址空间 的进程 , 称为 用户线程 ;
三、内核线程、普通进程区别
" 内核线程 " 与 " 普通进程 " 区别是 , 内核进程 没有 " 独立的进程地址空间 " ;
在task_struct进程描述符 结构体中的 ,mm指针指向的空间就是 " 独立的进程地址空间 " ;
在 Linux 内核 中 , " 进程控制块 " 是通过task_struct结构体 进行描述的 ; Linux 内核中 , 所有 进程管理 相关算法逻辑 , 都是基于task_struct结构体的 ;task_struct" 进程描述符 " 结构体在linux-5.6.18\include\linux\sched.h头文件中 第 629629629 ~ 130013001300 行定义 ;
mm字段是一个指针 , 指针指向mm_struct结构体 , 这是 " 内存描述符 " , 与tsak_struct进程描述符性质相似 ;
对于 进程 来说 ,active_mm字段 与mm字段 指向同一个 " 内存描述符 " ;
但对于 " 内核线程 " 来说 ,mm字段 指向 空指针 ,active_mm字段 指向 从进程借用的 " 内存描述符 " ;
struct mm_struct*mm;struct mm_struct*active_mm;
源码地址 :linux-5.6.18\include\linux\sched.h
四、内核线程主要用途
内核线程主要用途 :
内存同步 :周期性执行如下同步操作 , 同步 " 修改的内存页 " 与 " 页来源块设备 " , 如 : mmap 文件映射 ;
写交换区 :假如同步 " 修改的内存页 " 与 " 页来源块设备 " 时 , 内存页使用率很低 , 则 将同步内容写入 " 交换区 " ;
延时管理 :管理 " 延时动作 " , Deferred Action ;
系统日志 :管理控制 文件系统 事务日志 生成 ;
五、内核线程创建函数 kernel_thread 源码
在linux-5.6.18\kernel\fork.c源码中的
pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags)
方法 , 就是创建内核线程的函数 , 该函数中最终也是调用了_do_fork()函数 , 与fork(),vfork(),clone()等系统调用函数创建进程的方式类似 ;
/** Create a kernel thread.*/pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags){struct kernel_clone_args args = {.flags= ((lower_32_bits(flags) | CLONE_VM |CLONE_UNTRACED) & ~CSIGNAL),.exit_signal= (lower_32_bits(flags) & CSIGNAL),.stack= (unsigned long)fn,.stack_size= (unsigned long)arg,};return _do_fork(&args);}
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