linux 内核线程

创建内核线程:
 struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),
   void *data, const char namefmt[]);
 
唤醒内核线程(可以唤醒所有进程(线程)):
 wake_up_process(struct task_struct *k);

创建并运行内核线程:
 struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data),
   void *data, const char namefmt[]);

通知内核线程停止:
 int kthread_stop(struct task_struct *k);
 返回threadfn函数的返回值, 如果k没有被wake_up_process(k)过将返回-EINTR
 不是强制停止, 如果内核线程不停止将一直等待

检查是否收到停止信号:
 int kthread_should_stop(void);

 

kthread_create与kernel_thread的区别

从表面上来看，这两个函数非常的类似，但是实现却是相差甚远。
kthread_create是通过work_queue来实现的，kernel_thread是通过do_fork来实现的。

 

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。

kthread_create是比较正牌的创建函数，这个不必要调用daemonize，用这个创建的kernel thread都挂在了kthread线程下。

 

 

 

 

可以在非内核线程中调用kernel_thread, 但这样创建的线程必须在自己调用daemonize(...)来释放资源，成为真正的内核线程。

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
static int noop(void *dummy)
{
        int i = 0;
        daemonize("mythread");
        while(i++ < 5) {
                printk("current->mm = %p\n", current->mm);
                printk("current->active_mm = %p\n", current->active_mm);
                set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
                schedule_timeout(10 * HZ);
        }
        return 0;
}
static int test_init(void)
{
        kernel_thread(noop, NULL, CLONE_KERNEL | SIGCHLD);
        return 0;
}
static void test_exit(void) {}
module_init(test_init);
module_exit(test_exit);

”mythread“就是给这个内核线程取的名字, 可以用ps -A来查看。
schedule()用于进程调度， 可以理解为放弃CPU的使用权.

 

 

 

 

 kthread_create创建线程

1 使用kthread_create创建线程：
    struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),

                                            void *data,
                                            const char *namefmt, ...);
这个函数可以像printk一样传入某种格式的线程名
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。
2. 当然，还有一个创建并启动线程的函数：kthread_run
   struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data),
                                    void *data,
                                    const char *namefmt, ...);
3. 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。
    int kthread_stop(struct task_struct *thread);
kthread_stop() 通过发送信号给线程。
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。
参考：Kernel threads made easy

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#include <linux/kthread.h>  
static struct task_struct * _task;  
static struct task_struct * _task2;  
static struct task_struct * _task3;  
static int thread_func(void *data)  
{  
        int j,k;  
        int timeout;  
        wait_queue_head_t timeout_wq;  
        static int i = 0;         
        i++;  
        j = 0;  
        k = i;  
        printk("thread_func %d started\n", i);  
        init_waitqueue_head(&timeout_wq);  
        while(!kthread_should_stop())  
        {  
                interruptible_sleep_on_timeout(&timeout_wq, HZ);  
                printk("[%d]sleeping..%d\n", k, j++);  
        }  
        return 0;  
}  
void my_start_thread(void)  
{  
          
        //_task = kthread_create(thread_func, NULL, "thread_func2");  
        //wake_up_process(_task);  
        _task = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");  
        _task2 = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");  
        _task3 = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");  
        if (!IS_ERR(_task))  
        {  
                printk("kthread_create done\n");  
        }  
        else 
        {  
                printk("kthread_create error\n");  
        }  
}  
void my_end_thread(void)  
{  
        int ret = 0;  
        ret = kthread_stop(_task);  
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);  
        ret = kthread_stop(_task2);  
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);  
        ret = kthread_stop(_task3);  
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);  
} 
#include <linux/kthread.h>
static struct task_struct * _task;
static struct task_struct * _task2;
static struct task_struct * _task3;
static int thread_func(void *data)
{
        int j,k;
        int timeout;
        wait_queue_head_t timeout_wq;
        static int i = 0;      
        i++;
        j = 0;
        k = i;
        printk("thread_func %d started\n", i);
        init_waitqueue_head(&timeout_wq);
        while(!kthread_should_stop())
        {
                interruptible_sleep_on_timeout(&timeout_wq, HZ);
                printk("[%d]sleeping..%d\n", k, j++);
        }
        return 0;
}
void my_start_thread(void)
{
       
        //_task = kthread_create(thread_func, NULL, "thread_func2");
        //wake_up_process(_task);
        _task = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");
        _task2 = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");
        _task3 = kthread_run(thread_func, NULL, "thread_func2");
        if (!IS_ERR(_task))
        {
                printk("kthread_create done\n");
        }
        else
        {
                printk("kthread_create error\n");
        }
}
void my_end_thread(void)
{
        int ret = 0;
        ret = kthread_stop(_task);
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);
        ret = kthread_stop(_task2);
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);
        ret = kthread_stop(_task3);
        printk("end thread. ret = %d\n" , ret);
}

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。

为了避免这种情况，需要确保线程没有退出，其方法如代码中所示：

thread_func()

{

    // do your work here

    // wait to exit

    while(!thread_could_stop())

    {

           wait();

    }

}

exit_code()

{

     kthread_stop(_task);   //发信号给task，通知其可以退出了

}

这种退出机制很温和，一切尽在thread_func()的掌控之中，线程在退出时可以从容地释放资源，而不是莫名其妙地被人“暗杀”。