内核线程的创建、使用和退出；关于延时宏的补充说明

喜欢ヅ旅行 2022-08-20 15:08 68阅读 0赞

启发主要来自于[http://blog.csdn.net/newnewman80/article/details/7050090][http_blog.csdn.net_newnewman80_article_details_7050090]，基本是根据自己的习惯重组的。

相关函数：

**kthread\_create():创建内核线程**

struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(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kthread\_create。  
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。**

struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data),void *data,const char *namefmt, ...);

它实际上是个宏，由kthread\_create()和wake\_up\_process()组成。

![复制代码][copycode.gif]

#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;                                                     /
    
    })

![复制代码][copycode.gif]

**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。

同时，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。

内核线程的一般框架

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

schedule\_timeout(HZ);

…

return 0;

线程相关测试命令

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

示例程序：使用模块加载内核线程，实现每1s在内核中打印字符。

(makefile略去，和以前一篇博文一样的写法。)

![复制代码][copycode.gif]

#include <linux/init.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/kernel.h>
    #include <linux/sched.h>   //wake_up_process()
    #include <linux/kthread.h> //kthread_create(),kthread_run()
    #include <linux/err.h> //IS_ERR(),PTR_ERR()
    #ifndef SLEEP_MILLI_SEC
    #define SLEEP_MILLI_SEC(nMilliSec)\
    do { \
    long timeout = (nMilliSec) * HZ / 1000; \
    while(timeout > 0) \
    { \
    timeout = schedule_timeout(timeout); \
    } \
    }while(0);
    #endif
    
    static struct task_struct *my_task = NULL;
    
    static int my_kthread(void *data)  
    {  
        char *mydata = kmalloc(strlen(data)+1,GFP_KERNEL);
        memset(mydata,'\0',strlen(data)+1);
        strncpy(mydata,data,strlen(data));
        while(!kthread_should_stop())
        {
            SLEEP_MILLI_SEC(1000);
            printk("%s\n",mydata);
        }
        kfree(mydata);
        return 0;
    }  
    
    static int __init kernel_thread_init(void)
    {
        int err;
        printk(KERN_ALERT "Kernel thread initalizing...\n");
        my_task = kthread_create(my_kthread,"hello world","mythread");
        if(IS_ERR(my_task)){
            printk("Unable to start kernel thread./n");
            err = PTR_ERR(my_task);
            my_task = NULL;
            return err;
        }
        wake_up_process(my_task);
        return 0;
    }
    static void __exit kernel_thread_exit(void)
    {
        if(my_task){
            printk(KERN_ALERT "Cancel this kernel thread.\n");
            kthread_stop(my_task);
            printk(KERN_ALERT "Canceled.\n");
            }
    }
    
    
    module_init(kernel_thread_init);
    module_exit(kernel_thread_exit);
    
    MODULE_LICENSE("GPL");
    MODULE_AUTHOR("anonymous");

![复制代码][copycode.gif]

补充说明：

这个延时宏在一些情况下会造成内核线程CPU占用率过高的情况。根据对schedule\_timeout()源码的分析，它只是周期使线程成为TASK\_RUNNING状态，这个线程并没有真正的睡眠。解决办法：在while循环中的起始处加入set\_current\_state(TASK\_INTERRUPTIBLE)即可。

[http_blog.csdn.net_newnewman80_article_details_7050090]: http://blog.csdn.net/newnewman80/article/details/7050090
[copycode.gif]: /images/20220731/06c199538a1d4e81a884bfabf8714daa.png