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内核线程linux

发布时间: 2023-04-24 08:37:01

linux 内核中,工作队列和线程有什么区别

work queue是一种bottom half,中断处理的后半程,强调的是动态的概念,即work是重点,而queue是其次。
wait queue是一种“任轿档清务队列”,可以把一些进程放在上面睡眠等待某个事件,强调静态多一些,重点在queue上,即它就是一个queue,这个queue如何调度,什么时候调度并不重要
等待队列在内核中有很多用途,尤其适合用于中断处理,进程同步及定时。这里只说,进程经常必须等待某些事件的发生。例如,等待一个磁盘操作的终止,等待释放系统资源,或者等待时间经过固定的间隔。
等待队列实现了在事件上的条件等待,希望等待特定事件的进程把放进合适的等待队列,并放弃控制权。因此。等待队列表示一组睡眠的进程,当某一条件为真时,由内核唤醒进程。
等待队列由循环链表实现,其元素包括指向进程描述符的指针。每个等待队列都有一个等待队列头,等待队列头是一个类型为wait_queue_head_t的数据结构。
等待队列链表的每个元素代表一个睡眠进程,该进程等待某一事件的发生,描述符地址存放在task字段中。然而,要唤醒等待队列中所有的进程有时并不方便。例如,如果两个或多个进程在等待互斥访问某一个要释放的资源,仅唤醒等待队列中一个才有意义。这个进程占有资源,而其他进闭前程继续睡眠可以用DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(name)宏定义一个新的等待队列,该宏静态地声明和初始化名为name的等待队列头变量。 init_waitqueue_head()函数用于初始化已动态分配的wait queue head变量等待队列可以通过DECLARE_WAITQUEUE()静态创建,也可以用init_waitqueue_head()动蠢胡态创建。进程放入等待队列并设置成不可执行状态。
工作队列,workqueue,它允许内核代码来请求在将来某个时间调用一个函数。用来处理不是很紧急事件的回调方式处理方法.工作队列的作用就是把工作推后,交由一个内核线程去执行,更直接的说就是写了一个函数,而现在不想马上执行它,需要在将来某个时刻去执行,那就得用工作队列准没错。
如果需要用一个可以重新调度的实体来执行下半部处理,也应该使用工作队列。是唯一能在进程上下文运行的下半部实现的机制。这意味着在需要获得大量的内存时、在需要获取信号量时,在需要执行阻塞式的I/O操作时,都会非常有用。

㈡ JVM线程与Linux内核线程的映射(关系)

Linux从内核2.6开始使用NPTL(Native POSIX Thread Library)支持,但这时线程本质上还轻量级进程。 Native POSIX Thread Library(NPTL)是Linux内核中实践POSIX Threads标准的库。POSIX线模闭程(英语:POSIX Threads,常被缩写为Pthreads)是POSIX的线程标准,定义了创建和操纵线程的一套API。实现POSIX 线程标准的库常被称作Pthreads

Pthreads定义了一套C语言的类型、函数与常量,它以pthread.h头文件和一个线程库实现。

Pthreads API中大致共有100个函数调用,全都以"pthread_"开头,并可以分为四类:

线程管理,例如创建线程,等待(join)线程,查询线程状态等。
互斥锁(Mutex):创建、摧毁、锁定、解锁、设置属性等操作
条件变量(Condition Variable):创建、摧毁、等待、通知、设置与查询属性等操作
使用了互斥锁的线程间的同步管理

Java里的线程是由JVM来管理的,它如何对应到操作系统的线程是由JVM的实现来确定的。Linux 2.6上的HotSpot使用了NPTL机制, JVM线程跟内核轻量级进程有一一对应的关系 。线程的调度完全交给了操作系统旦瞎裂内核,当然jvm还保留一些策略足以影响到其内部的线程调度,举个例神告子,在linux下,只要一个Thread.run就会调用一个fork产生一个线程。

Java线程在Windows及Linux平台上的实现方式,现在看来,是内核线程的实现方式。这种方式实现的线程,是直接由操作系统内核支持的——由内核完成线程切换,内核通过操纵调度器(Thread Scheler)实现线程调度,并将线程任务反映到各个处理器上。内核线程是内核的一个分身。程序一般不直接使用该内核线程,而是使用其高级接口,即轻量级进程

创建用户级线程

㈢ linux中内核线程与用户线程在调度上有什么区别

用户级实现线程时,内核调度是以进程为单位的,内核并不知道用户级线程的存在,因此某个用户级线程的阻塞即会引起整个进程的阻塞。
内核级线程阻塞时,内核完全可以调度同进程内的其它线程运行,也就是没有阻塞整个线程

㈣ linux内核创建内核线程有哪些方法

1.头文件
#include <linux/sched.h> //wake_up_process()
#include <linux/kthread.h> //kthread_create()、kthread_run()
#include <err.h> //IS_ERR()、PTR_ERR()
2.实现
2.1创建线程
在模块初始化时,可以进行线程的创建。使用下面的函数和宏定义:
struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),
void *data,
const char namefmt[], ...);
#define kthread_run(threadfn, data, namefmt, ...) \
({ \
struct task_struct *__k \
= kthread_create(threadfn, data, namefmt, ## __VA_ARGS__); \
if (!IS_ERR(__k)) \
wake_up_process(__k); \
__k; \
})
例如:
static struct task_struct *test_task;
static int test_init_mole(void)
{
int err;
test_task = kthread_create(test_thread, NULL, "test_task");
if(IS_ERR(test_task)){
printk("Unable to start kernel thread. ");
err = PTR_ERR(test_task);
test_task = NULL;
return err;
}
wake_up_process(test_task);
return 0;
}
mole_init(test_init_mole);
2.2线程函数
在线程函数里,完成所需的业务逻辑工作。主要框架如下所示:
int threadfunc(void *data){

while(1){
set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
if(kthread_should_stop()) break;
if(){//条件为真
//进行业务处理
}
else{//条件为假
//让出CPU运行其他线程,并在指定的时间内重新被调度
schele_timeout(HZ);
}
}

return 0;
}
2.3结束线程
在模块卸载时,可以结束线程的运行。使用下面的函数:
int kthread_stop(struct task_struct *k);
例如:
static void test_cleanup_mole(void)
{
if(test_task){
kthread_stop(test_task);
test_task = NULL;
}
}
mole_exit(test_cleanup_mole);
3.注意事项
(1) 在调用kthread_stop函数时,线程函数不能已经运行结束。否则,kthread_stop函数会一直进行等待。
(2) 线程函数必须能让出CPU,以便能运行其他线程。同时线程函数也必须能重新被调度运行。在例子程序中,这是通过schele_timeout()函数完成的。
4.性能测试
可以使用top命令来查看线程(包括内核线程)的CPU利用率。命令如下:
top –p 线程号
可以使用下面命令来查找线程号:
ps aux|grep 线程名
可以用下面的命令显示所有内核线程:
ps afx
注:线程名由kthread_create函数的第三个参数指定

在分析usb_hub_init()的代码的时候,忽略掉了一部份.
代码片段如下所示:
int usb_hub_init(void)
{
……
khubd_task = kthread_run(hub_thread, NULL, "khubd");
……
}
Kthread_run() 是kernel中用来启动一个新kernel线程的接口,它所要执行的函数就是后面跟的第一个参数.在这里,也就是hub_thread().另外,顺带 提一句,要终止kthread_run()创建的线程,可以调用kthread_stop().

㈤ 如何限制Linux内存的使用

swap是一块磁盘空间或者一个本地文件
/proc/sys/vm/swappiness 可以设置服务器使用 swap 的积极程度。取值范围为0-100,值越大,越积极使用swap,更倾向于回收匿名页;值越小,越消极使用swap,更倾向于回收文件页。
即使swap设置为0,当剩余内存+文件页小于页衡伏高阈值( pages_high )的时候,也会发生swap

Linux有专门的内核线程 kswapd0 定期回收内存,为了衡量内存的使用情况, kswapd0 定义了三个内存阈值:页最小阈值 pages_min 、页低阈值 pages_low 和页高阈值 pages_high ,剩余内存使用 pages_free 表示。
kswapd0 定期扫描内存的使用情况,并根据剩余内存和这三个阈值的关系进行内存回收操作。
pages_free < pages_min :进程可用内存耗尽,只有内核才可以分配内存
pages_min < pages_free < pages_low :内存压力较大, kswapd0 会执行内存回收,直到剩余内存大于高阈值为止
pages_low < pages_free < pages_high :内存有一定压力,但还可以满足新内存请求
pages_free > pages_high :剩余内存较多,没有内存压力。
这些阈值可以通过内核选项来 proc/sys/vm/min_free_kbytes 间接设置。 min_free_kbytes 设置了页最小阈值( pages_min )。 pages_low=pages_min*5/4 , pages_high=pages_min*3/2

/etc/security/limits.conf
通过这个配置文件可以对每个登录的会话进行限制,这种限制不是全局的,也不是永久的,只在会话期间起作用。
通常咐携携,对单个用户的限制优先级高于对用户组的限制

可以使用以下方式限制内存使用

语法
<domain> <type> <item> <value>

详见 limits.conf(5) - Linux man page

/proc/sys/vm/overcommit_memory 控制内核使用虚拟内存的模式,可以设置为以隐友下值

㈥ linux内核线程怎么设置优先级

Linux内核的三种调度策略:
1,SCHED_OTHER
分时调度策略,
2,SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务。一旦占用cpu则一直运行。一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃
3,SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转。当进程的时间片用完,系统将重新分配时间片,并置于就绪队列尾。放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平
Linux线程优先级设置
首先,可以通过以下两个函数来获得线程可以设置的最高和最低优先级,函数中的策略即上述三种策略的宏定义:
int
sched_get_priority_max(int
policy);
int
sched_get_priority_min(int
policy);
SCHED_OTHER是不支持优先级使用的,而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用,他们分别为1和99,数值越大优先级越高。
设置和获取优先级通过以下两个函数:
int
pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t
*attr,
const
struct
sched_param
*param);
int
pthread_attr_getschedparam(const
pthread_attr_t
*attr,
struct
sched_param
*param);
例如以下代码创建了一个优先级为10的线程:
struct
sched_param
{
int
__sched_priority;
//所要设定的线程优先级
};
例:创建优先级为10的线程
pthread_attr_t
attr;
struct
sched_param
param;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setschedpolicy(&attr,
SCHED_RR);
param.sched_priority
=
10;
pthread_attr_setschedparam(&attr,
¶m);
pthread_create(xxx
,
&attr
,
xxx
,
xxx);
pthread_attr_destroy(&attr);

㈦ 为什么说LINUX 内核调度的是线程,而不是进程呢 难道内核中进程是不切换,只切换线程

貌似不对哦,在LINUX系统之中,被调度的应该是进程。因为只有进程才拥有一个独立的上下文环境,是分配系统资源的最小单位……而线程在SMP体系中加速了执行的效率……
在LINUX之中,线程也可称作轻量级进程,它能享有自己的堆栈,线程ID等独立资源,但大多还是要依赖其创建进程,比如地址空间,信号,文件句柄……

㈧ 如何获取linux内核线程的pid

通过查看资料,发现一种比较简单的方法就是在代码中使用printf将当前线程的id打印出来。
而这也分成两种情况:
1. 如果是pthread,则使用,
#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self(void);
2. 如果不是pthread,即是由内核创建的线程,则使用,
#include <sys/types.h>
pid_t gettid(void);
获取线程所在的进程的id,方法如下:
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t getpid(void);
pid_t getppid(void);
所以,我们在代码中使用如下的语句打印:
printf("\ntid=%lu, pid=%lu\n", gettid(), getpid());
这样就能获取当前代码所在的线程和进程了。
根据打印出来的进程的pid,获取进程名的方法是:
ls -lh /proc/pid/exe
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Jan 1 20:48 /proc/pid/exe -> ...
sh-3.2#
查看thread id的方法有:
1. sh-3.2# ps -efL | grep process,
ps命令指定-L命令选项可以用来查看进程下所包含的所有线程。
2. sh-3.2# ls -l /proc/pid/task/
查看进程下当前有哪些task,这些task指的就是线程。

㈨ linux下如何实现两个内核线程之间的通信

线程间通信就是通过全局变量啊,线程之间没有“通信”的说法吧,不管有几个线程,它们都是在同一个进程地址空间内,都共享同样的内存空间,所以“通信”的说法才多见于进程之间,因为不同的进程才是不同的内存地址空间。进程内的变量每个线程都是可以访问的,是共享的,但是线程之间没有固定的执行顺序,为避免时序上的不同步问题,所以线程之间才会需要同步机制。线程之间的重点就是同步机制。

㈩ 如何查看linux内核线程

命令行中查看:
1、查看内核版本命令:
1)
cat
/proc/version
2)
uname
-a
3)
uname
-r
2、升橘查看发游笑岩行版本命令
1)
lsb_release
-a
2)
用命令找到/etc目录下的issue文件release文件神御

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