Linux内核架构读书笔记

内核线程what? 内核本身启动的线程，也被称之为内核守护进程

内核线程分为两种类型

1. 　启动后一直等待，直到内核请求线程执行某一动作
2.  启动后周期运行，检测特定资源的使用，在用量超出时采取行动

　kernel_thread 启动一个内核线程，特定于体系结构，但是原型相同

　　asm-arm/process.h

/*
 * Create a new kernel thread
 */
extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags);

　fn回调函数

　arg 参数

　flag 可以指定CLONE 参数

　kernel_thread第一个任务时构建一个pt_regs实例，并对其中的寄存器赋值，这与普通fork类似,接下来就是熟悉的do_fork

　　p = do_fork( flags| CLONE_VM| CLONE_UNTRACED,0,&regs, 0,null,null )

　　内核线程有两个特别之处

1. 　在CPU的管态执行，而不是用户态
2.   只可以访问虚拟地址空间的内核部分，不能访问用户空间

　　task_struct 包含两个mm_structs指针

　　sched.h

struct task_struct {
...
    struct mm_struct *mm, *active_mm;
...

}

　　大多数系统虚拟地址分为两个部分，底部用户层访问，上部供内核使用

　　内核代表用户层程序运行时（比如系统调用），虚拟地址空间的用户部分由mm指向的mm_struct描述

　　

　　lazy TLB (没太看懂，后面补上。。。）

　　

　　

　　内核线程的实现方法：

　　1 古老的方法，将一个函数直接传递给kernel_thread，该函数负责调用daemonize以转换为守护进程，会依次引发下列操作

• • 　　该函数从内核释放其父进程（用户进程）的所有资源。
  •  　　daemonize阻塞信号接收
  • 　　将init用作守护进程的父进程

　　2 kthread_create

　　　　kernel/kthread.c

/**
 * kthread_create - create a kthread.
 * @threadfn: the function to run until signal_pending(current).
 * @data: data ptr for @threadfn.
 * @namefmt: printf-style name for the thread.
 *
 * Description: This helper function creates and names a kernel
 * thread.  The thread will be stopped: use wake_up_process() to start
 * it.  See also kthread_run(), kthread_create_on_cpu().
 *
 * When woken, the thread will run @threadfn() with @data as its
 * argument. @threadfn() can either call do_exit() directly if it is a
 * standalone thread for which noone will call kthread_stop(), or
 * return when 'kthread_should_stop()' is true (which means
 * kthread_stop() has been called).  The return value should be zero
 * or a negative error number; it will be passed to kthread_stop().
 *
 * Returns a task_struct or ERR_PTR(-ENOMEM).
 */
struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),
                   void *data,
                   const char namefmt[],
                   ...)

　　该函数创建一个新的内核线程，名字有namefmt指出，线程最初是停止的，需要调用wake_up_process启动

　　

　　3 kthread_run 参数与kthread_create相同，它调用kthread_create创建新的线程，但是立即唤醒它

　　 还可以使用kthread_create_cpu代替kthread_create

　　内核线程在PS输出中用方括号加以区别