Linux内核多线程实现方法 —— kthread_create函数
内核经常需要在后台执行一些操作，这种任务就可以通过内核线程（kernle thread）完成独立运行在内核空间的标准进程。内核线程和普通的进程间的区别在于内核线程没有独立的地址空间，mm指针被设置为NULL；
它只在内核空间运行，从来不切换到用户空间去
；并且和普通进程一样，可以被调度，也可以被抢占。实际上，内核线程只能由其他内核线程创建，
在现有的内核线程中创建一个新的内核线程的方法：
kthread_create
：创建线程。
struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),void *data,const char *namefmt, ...);//注意，第二个参数data用于向线程传递参数
线程创建后，不会马上运行，而是需要将kthread_create() 返回的task_struct指针传给
wake_up_process
()，然后通过此函数运行线程。
kthread_run ：创建并启动线程的函数，相当于kthread_create + wake_up_process功能;
struct task_struct *
kthread_run
(int (*threadfn)(void *data),void *data,const char *namefmt, ...);
kthread_stop
：通过发送信号给线程，使之退出。
int
kthread_stop
(struct task_struct *thread);线程一旦启动起来后，
会一直运行
，除非该线程主动调用do_exit函数，或者其他的进程调用
kthread_stop
函数，结束线程的运行。 但如果线程函数正在处理一个非常重要的任务，它不会被中断的。当然如果线程函数永远不返回并且不检查信号，它将永远都不会停止，因此，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
schedule_timeout()
函数完成的（下面的例子会看到）。
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; \
static struct task_struct *test_task;
static int
test_init_module
(void) //
驱动加载函数
int err;
test_task =
kthread_create
(
threadfunc
, NULL, "test_task");
if(IS_ERR(test_task)){
printk("Unable to start kernel thread.\n");
err = PTR_ERR(test_task);
test_task =NULL;
return err;
wake_up_process
(test_task);
return 0;
}
module_init(
test_init_module
);
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);/
/将当前的状态表示设置为休眠
if(
kthread_should_stop()
) break; //解释见“注意”
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
schedule_timeout
(HZ); //
休眠，与set_current_state配合使用，需要计算，这里表示休眠一秒
return 0;
a. 值得一提的是kthread_should_stop函数，我们需要在开启的线程中嵌入该函数并检查此函数的返回值，否则kthread_stop是不起作用的
b. 休眠有两种相关的状态:TASK_INTERRUPTIBLE and TASK_UNINTERRUPTIBLE。它们的惟一却不是处于TASK_UNINTERRUPTIBLE状态的进程会忽略信号，而处于TASK_INTERRUPTIBLE状态的进程如果收到信号会被唤醒并处理信号(然后再次进入等待睡眠状态)。两种状态的进程位于同一个等待队列上，等待某些事件，不能够运行。
c.schedule_time(s*HZ)的参数为节拍数，HZ宏每个系统定义不一样，表示每一秒时钟中断数，如在2.6中为1000，2.4中为100, s为秒单位，例如如果要休眠20ms，则schedule_time(0.02*HZ)就可以了。
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
(structtask_struct *k);
static void
test_cleanup_module
(void)
if(test_task){
kthread_stop
(test_task);
test_task = NULL;
module_exit(
test_cleanup_module
);
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。在执行kthread_stop的时候，目标线程必须没有退出，否则会Oops。原因很容易理解，当目标线程退出的时候，其对应的task结构也变得无效，kthread_stop引用该无效task结构就会出错。
（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schedule_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：
psaux|grep 线程名
可以用下面的命令显示所有内核线程：
ps afx
内核
线程简介：
函数
定义在include/
linux
/k
thread
.h中：
struct task_struct k
thread
_
run
(int (*
thread
fn)(void *data), void *data,constchar namefmt[],...);
int k
thread
_stop(struct task_struct *k);
int k
thread
_should_stop(void);
**k
thread
_
run
()**负责
内核
线程的创建并运行，参数包括回调
函数
名 thr
相关
函数
：
k
thread
_
create
():创建
内核
线程 代码如下:struct task_struct *k
thread
_
create
(int (*
thread
fn)(void *data), void *data, const char namefmt[], …); kernel
thread
可以用kernel_
thread
创建，但是在执行
函数
里面必须用daemonize释放资源并挂到init下，还需要用completion等待这一过程的完成。为了简化操作，定义了k
thread
_
create
。线程创建后，不会马上运行，而是需要将k
thread
_
create
() 返回的task_stru
从
内核
的角度来说，它并没有线程这个概念。
Linux
把所有线程都当做进程来
实现
。
内核
并没有准备特别的调度算法或者定义特别的数据结构来表示线程。相反，线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程。每个线程都拥有唯一属于自己的task_struct，所以在
内核
中，它看起来就像是一个普通的进程（只是该进程和其他一些进程共享某些资源，如地址空间）。
内核
线程是工作在
内核
空间的，不属于任何一个进程，可以发生睡眠。可以用
内核
线程来进行一些循环的动作，比如通过循环拉高拉低gpio设置成方波输出的信号，比如循环控制led的闪灯效果等等都可以使用到
内核
线程k
thread
_
create
接口
函数
。
内核
线程的相关代码目录：
include/
linux
/k
thread
.h
kernel/k
thread
.c
1、创建并启动一个
内核
线程
struct task_struct *k
thread
_
create
(int (*
thread
fn)(void *data),
上节中，我们成功地编译运行了一个
linux
模块。可惜的是，它只有两个
函数
，hello_init在模块加载时调用，hello_exit 在模块卸载时调用。这样下去，模块纵使有天大的本事，也只能压缩在这两个
函数
中。为了避免这种悲剧发生，本节就来学习一种让模块在加载后能一直运行下去的方
Linux
内核
多线程
实现
方法
—— k
thread
_
create
函数
内核
经常需要在后台执行一些操作，这种任务就可以通过
内核
线程(kernle
thread
)完成独立运行在
内核
空间的标准进程。
内核
线程和普通的进程间的区别在于
内核
线程没有独立的地址空间，mm指针被设置为NULL；它只在
内核
空间运行，从来不切换到用户空间去；并且和普通进程一样，可以被调度，也可以被抢占。实际上，
内核
线程只能由其他
内核
线程...
在
Linux
系统中，前面我们接触了用户进程或用户进程，但是在实际的也是有
内核
线程的存在，例如我们在内存管理章节中熟悉的内存回收进程kswapd，软中断等。本章主主要包括
内核
线程的创建和结束的完整过程。
1.
Linux
线程管理
Linux
内核
在启动的时候，是没有线程的概念，当
内核
初始化完成后将启动一系列的线程，之后，CPU执行流就绑定在一个线程中运行，
内核
线程和用户线程的区别如下图所示：
每一个线程创建之初都是
内核
线程；创建之后如果与具体的进程上下文绑定，那线程就成了用户线程
如果绑定的
内核
线程，那么执行
1. 进程和线程1.1 定义进程是处于运行状态的程序和相关资源的总称，是资源分配的最小单位。
linux
线程是进程的内部的一个执行序列，是CPU调度的最小单位。缓存有一段可执行程序代码。有一段进程专用的系统堆栈空间和系统空间堆栈。有进程描述符，用于描述进程的相关信息。有独立的存储空间，也就是专有的用户空间，相应的又会有用户空间堆栈。
Linux
系统对于线程
实现
很是特殊，他并不区分线程和进程，线程只是一...
k
thread
_
create
：创建线程。
struct task_struct *k
thread
_
create
(int (*
thread
fn)(void *data),void *data,const char *namefmt, ...);
线程创建后，不会马上运行，而是需要将k
thread
_
create
() 返回的task_struct指针传给wake_up_process()，然后通过此
