线程状态Linux

A. linux查看进程线程

在Linux系统中，查看进程线程的方法主要有以下几种：

1. 使用ps命令：

   • 具体命令：ps T p <进程ID>
   • 说明：该命令用于查看指定进程的线程。其中，T选项用于显示线程，p选项用于指定进程ID。

2. 使用top命令：

   • 具体命令：top H
   • 说明：top命令是Linux中一个常用的性能监控工具。加上H选项后，top命令会显示系统中所有线程的详细信息。

总结： 要查看指定进程的线程，可以使用ps T p <进程ID>命令。 要查看系统中所有线程的详细信息，可以使用top H命令。

B. Linux内核线程kernel thread详解

Linux内核线程(kernel thread)是内核中的执行流，其设计目的是为了支持多线程并行执行，同时避免因阻塞操作导致的线程暂停。内核线程在内核态下运行，由内核负责调度，每个线程处于阻塞状态时，不会影响其他线程的执行，因为线程是调度的基本单位。与用户线程不同，内核线程只能访问大于PAGE_OFFSET（在传统x86_32系统上约为3G）的地址空间，这限制了其地址空间的大小。

内核线程由内核自身启动，它们执行内核任务，如管理资源或响应用户进程请求。内核线程有两种类型：一种是直接由内核生成的线程，另一种则是通过特定接口创建的线程。这些线程通常与内核的其他部分并行运行，用于执行特定任务。

在Linux内核中，进程描述符(task_struct)包含与进程地址空间相关的字段，如mm和active_mm。大多数系统将地址空间分为用户层部分和内核空间部分。普通用户进程的mm指向虚拟地址空间的用户空间部分，而内核线程的mm为NULL，这使得内核可以优化地址转换处理，避免频繁切换虚拟地址空间。active_mm用于在内核线程切换时保持旧设置，确保用户空间部分的内容在需要时可以访问。

内核线程创建接口经历了演化，从早期的kernel_create和daemonize接口到更现代的kthread_create和kthread_run接口，这些接口允许内核线程的创建被延迟到工作队列中，从而简化了创建过程。一个特殊内核线程kthreadd（在系统初始化时创建）负责定期检查并执行工作队列中的任务，从而创建新线程。

内核线程在系统进程中显示为[]标识，与普通进程区分。它们共享内核地址空间，不具有独立的地址空间，因此mm指针被设置为NULL。内核线程在内核空间运行，从不切换到用户空间，且可以被调度和抢占。

创建内核线程的过程经历了从低效复杂的早期接口到更简洁的kthread_create和kthread_run接口的演变，这些接口通过将创建操作委托给一个专门的内核线程（如kthreadd）来简化实现。工作队列机制进一步优化了内核线程的创建过程，使得系统能够动态分配线程数量，提高资源利用率。

内核线程通过将任务插入工作队列中并在适当的时机执行，实现了创建过程的高效管理。kthread_create接口创建线程并将其插入工作队列，而kthread_run接口则直接唤醒创建的线程开始执行。这些机制不仅简化了内核线程的创建，还方便了用户的编程。

内核线程的退出是通过调用do_exit函数或外部进程调用kthread_stop函数来实现的。退出过程中，线程会检查并处理信号，以确保在退出前释放资源，避免意外中断。

总结，Linux内核线程是内核管理资源和执行特定任务的核心组件，它们在内核态下运行，共享内核地址空间，通过高效接口和工作队列机制简化了创建过程。在多线程环境中，内核线程提供了强大的并行执行能力，增强了内核的性能和灵活性。