首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

linux 内核线程详解

Linux内核线程是Linux操作系统中的一种特殊进程,它们在内核空间中运行,负责执行系统级别的后台任务,如内存管理、进程调度、文件系统管理等。以下是关于Linux内核线程的详解:

基础概念

  • 内核线程:直接由Linux内核启动的线程,独立运行在内核空间,将内核函数委托给独立进程执行,与系统中其他进程并行执行。
  • 轻量级进程:内核线程通常被称为轻量级进程,因为它们的创建和销毁开销较小,适合执行短生命周期的任务。

优势

  • 高效性:内核线程的创建和销毁开销较小,适合执行短生命周期的任务。
  • 灵活性:可以在内核中动态创建和销毁线程,以适应不同的工作负载。
  • 并发性:多个内核线程可以并行执行,提高系统的整体性能。
  • 对系统性能的影响:内核线程的使用是廉价的,唯一使用的资源就是内核栈和上下文切换时保存寄存器的空间,支持多线程的内核叫做多线程内核。
页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

  • Linux内核线程kernel thread详解--Linux进程的管理与调度(十)

    内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源,响应用户进程的种种合理以及不合理的请求)。 内核需要多个执行流并行,为了防止可能的阻塞,支持多线程是必要的。...和kthread_run, 同时将内核线程的创建操作延后, 交给一个工作队列workqueue, 参见http://lxr.linux.no/linux+v2.6.13/kernel/kthread.c...#L21 Linux中的workqueue机制就是为了简化内核线程的创建。...具体的信息, 请参见 Linux workqueue工作原理 2号进程kthreadd 但是这种方法依然看起来不够优美, 我们何不把这种创建内核线程的工作交给一个特殊的内核线程来做呢?...新版本的实现 于是linux-3.x下之后, 有了更好的实现, 那就是 延后内核的创建工作, 将内核线程的创建工作交给一个内核线程来做, 即kthreadd 2号进程 但是在kthreadd还没创建之前

    7.9K51

    linux内核编译详解

    前言 Linux内核是Linux操作系统的核心,也是整个Linux功能体现的核心,就如同发动机在汽车中的重要性。内核主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、网络管理等。...Linux内核是单内核设计,但却采用了微内核的模块化设计,支持内核线程以及动态装载内核模块的能力。 Linux作为一个自由软件,在广大爱好者的支持下,内核版本不断更新。...新的内核修订了旧内核的bug,并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性,或想根据自己的系统定制一个更高效、更稳定的内核,就需要手动编译Linux内核。那么如何编译内核呢?...本文将讲解Linux内核编译的详细程。 内核编译之内核获取 编译内核的前提是需要有新内核的源码包,获取源码包的渠道有很多,这里就不详细介绍了,建议直接去官方网站(www.kernel.org)下载。...内核编译之解压源码包 编译内核时,一般把源码解压到/usr/src目录下,解压完成后会在该目录下生成一个与源码包版本号一致的目录,为了方便起见,我们可将它做一个链接,链接为linux目录。

    6.4K20

    深入理解Linux内核之内核线程(上)

    1.开场白 环境: 处理器架构:arm64 内核源码:linux-5.11 ubuntu版本:20.04.1 代码阅读工具:vim+ctags+cscope 在linux系统中, 我们接触最多的莫过于用户空间的任务...,像用户线程或用户进程,因为他们太活跃了,也太耀眼了以至于我们感受不到内核线程的存在,但是内核线程却在背后默默地付出着,如内存回收,脏页回写,处理大量的软中断等,如果没有内核线程那么linux世界是那么的可怕...本文力求与完整介绍完内核线程的整个生命周期,如内核线程的创建、调度等等,当然本文还是主要从内存管理和进程调度两个维度来解析,且不会涉及到具体的内核线程如kswapd的实现,最后我们会以一个简单的内核模块来说明如何在驱动代码中来创建使用内核线程...6.除了初始化阶段0号内核线程和kthreadd本身,其他所有的内核线程都是被kthreadd内核线程来间接创建。...2.kthreadd的诞生 盘古开天辟地,我们知道linux所有任务的祖先是0号进程,然后0号进程创建了天字第一号的1号init进程,init进程是所有用户任务的祖先,而内核线程同样也有自己的祖先那就是

    2.5K20

    Linux有内核级线程吗

    线程通常被定义为一个进程中代码的不同执行路线。从实现方式上划分,线程有两种类型:“用户级线程”和“内核级线程”。...用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程,其不依赖于操作系统核心,应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。...这种线程甚至在象 DOS 这样的操作系统中也可实现,但线程的调度需要用户程序完成,这有些类似 Windows 3.x 的协作式多任务。另外一种则需要内核的参与,由内核完成线程的调度。...而内核线程则没有各个限制,有利于发挥多处理器的并发优势,但却占用了更多的系统开支。...Windows NT和OS/2支持内核线程。Linux 支持内核级的多线程。

    4.1K00

    深入理解Linux内核之内核线程(下)

    虽然讲解完了内核线程的创建过程,但是似乎又少点什么,那么下面我们来看两个细节:内核线程执行处理函数和内核线程上下文切换细节: 7.内核线程执行处理函数细节 内核线程执行到处理函数要从fork说起: 7.1...内核中创建内核线程用例 下面我们来看下,内核中创建内核线程为系统服务的用例,我们只提及不讲解具体的服务逻辑。...用例1:linux系统中,当内存不足时,会唤醒kswapd内核线程来进行异步内存回收,下面我们来看他的创建过程: mm/vmscan.c kswapd_init ->for_each_node_state...(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid) //使用kthread_run结构创建并唤醒创建的内核线程 执行kswapd函数 用例2:Linux软中断是下半部的一种机制,一般对效率要求较高的场景会使用到...内核模块代码:kthread_demo.c #include linux/module.h> #include linux/kernel.h> #include linux/init.h> #include

    2.3K30

    ioctl函数详解(Linux内核 )

    在文件 I/O 中,ioctl 扮演着重要角色,本文将以驱动开发为侧重点,从用户空间到内核空间纵向分析 ioctl 函数。 2....ioctl 方法第二个参数 cmd 为用户与驱动的 “协议”,理论上可以为任意 int 型数据,可以为 0、1、2、3……,但是为了确保该 “协议” 的唯一性,ioctl 命令应该使用更科学严谨的方法赋值,在linux...IOW(type,nr,size): 定义带读参数的ioctl命令(copy_to_user) _IOWR(type,nr,size): 定义带读写参数的 ioctl 命令 //同时,内核还提供了反向解析...(1)ioctl-test.h,用户空间和内核空间共用的头文件,包含 ioctl 命令及相关宏定义,可以理解为一份 “协议” 文件,代码如下: // ioctl-test.h #ifndef __IOCTL_TEST_H...__ #define __IOCTL_TEST_H__ #include linux/ioctl.h> // 内核空间 #include // 用户空间 /* 定义设备类型

    14.8K251

    【Linux 内核】进程管理 ( 内核线程概念 | 内核线程、普通进程、用户线程 | 内核线程与普通进程区别 | 内核线程主要用途 | 内核线程创建函数 kernel_thread 源码 )

    文章目录 一、内核线程概念 二、内核线程、普通进程、用户线程 三、内核线程、普通进程区别 四、内核线程主要用途 五、内核线程创建函数 kernel_thread 源码 一、内核线程概念 ---- 直接...由 Linux 内核 启动的线程 , 被称为 " 内核线程 " ; " 内核线程 " 是一种 特殊进程 , 独立运行在 " 内核空间 " , 其将 " 内核函数 " 委托给 独立进程 , 该 " 独立进程..." 与 其它进程 ( 包括 普通进程 , 内核自身 , 用户级线程 ) 并行执行 ; " 内核线程 " 也称为 " 守护进程 " ; 二、内核线程、普通进程、用户线程 ---- 在 【Linux 内核...】进程管理 ( 进程特殊形式 | 内核线程 | 用户线程 | C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 | Linux 查看进程命令及输出字段解析 ) 一、进程特殊形式 ( 内核线程 | 用户线程...-5.6.18\include\linux\sched.h 四、内核线程主要用途 ---- 内核线程主要用途 : 内存同步 : 周期性执行如下同步操作 , 同步 " 修改的内存页 " 与 " 页来源块设备

    4.1K20

    Linux内核编译过程详解

    前言 Linux内核是Linux操作系统的核心,也是整个Linux功能体现的核心,就如同发动机 在汽车中的重要性。内核主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、网络管理等。...Linux内核是单内核设计,但却采用了微内核的模块化设计, 支持内核线程以及动态装载内核模块的能力。 Linux作为一个自由软件,在广大爱好者的支持下,内核版本不断更新。...新的内核修订了旧内核 的bug,并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性,或想根据自己的系统定制一个更高效,更稳定的内核,就需要手动编译Linux内核。那么如 何编译内核呢?...本文将讲解Linux内核编译的详细程。 内核编译之内核获取 编译内核的前提是需要有新内核的源码包,获取源码包的渠道有很多,这里就不详细介绍了,建议直接去官方网站(www.kernel.org)下载。...内核编译之解压源码包 编译内核时,一般把源码解压到/usr/src目录下,解压完成后会在该目录下生成一个与源码包版本号一致的目录,为了方便起见,我们可将它做一个链接,链接为linux目录。 ?

    9.7K100

    Linux内核模块详解

    内核模块 实验目的 内核模块是Linux操作系统中一个比较独特的机制。...通过这一章学习,希望能够理解Linux提出内核模块这个机制的意义;理解并掌握Linux实现内核模块机制的基本技术路线;运用Linux提供的工具和命令,掌握操作内核模块的方法。...上述实验过程中,将会遇到Linux为此开发的内核模块操作工具lsmod、insmod、rmmod等。...实验指导 什么是内核模块 Linux操作系统的内核是单一体系结构(monolithic kernel)的。也就是说,整个内核是一个单独的非常大的程序。...3.3 模块实用程序modutils Linux内核模块机制提供的系统调用大多数都是为modutils程序使用的。可以说,是Linux的内核模块机制和modutils两者的结合提供了模块的编程接口。

    8.3K20

    Java线程与Linux内核线程的映射关系

    Java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。...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。...看图: Java线程与Linux内核线程的映射关系 (说明:KLT即内核线程Kernel Thread,是“内核分身”。

    2.2K40

    Linux内核IO技术栈详解

    图中描述了Linux下文件操作函数的层级关系和内存缓存层的存在位置。中间的黑色实线是用户态和内核态的分界线。...Linux内核中的IO栈 这一小节来看Linux内核的IO栈的结构。...先上一张全貌图[4]: 由图可见,从系统调用的接口再往下,Linux下的IO栈致大致有三个层次: 文件系统层,以 write 为例,内核拷贝了write参数指定的用户态数据到文件系统Cache中,并适时向下层同步...Page Cache中被修改的内存页称之为脏页(Dirty Page),脏页在特定的时候被一个叫做pdflush(Page Dirty Flush)的内核线程写入磁盘,写入的时机和条件如下: 当空闲内存低于一个特定的阈值时...可以明确,设计合理的话,SSD多线程读写文件的效率会高于单线程。当前的SSD盘很多都以高并发的读取为卖点的,一个线程压根就喂不饱一块SSD盘。

    2.7K10

    【Linux】线程池项目详解

    线程池项目 1 线程基础 线程我们已经学习的差不多了,从线程的概念: 线程的概念我们先从虚拟内存和物理内存之间的页表开始谈起 虚拟内存和物理内存的映射是通过一个二维数组进行的映射,每个元素指向物理内存的...线程:在进程内部运行,是CPU调度的基本单位。 Linux中是直接套用的进程模块,实现的一种轻量级进程,与主线程共享地址空间!调用成本比多进程低很多!!!...每个线程都对应一个LWP的pid,这是系统层线程调度的单位! 需要特别注意的是线程互斥的场景,在多线程的场景下,对于全局资源的处理有且只能用一个线程进行操作,否则就会出现意想不到的后果!...突发性大量客户请求,在没有线程池情况下,将产生大量线程,虽然理论上大部分操作系统线程数目最大值不是问题,短时间内产生大量线程可能使内存到达极限,出现错误 3 线程池工作原理 线程池的关键部分可以分为:...线程函数:线程都需要执行这个函数模块,在这个函数模块中进行任务的等待和执行。 线程唤醒机制:需要一个线程换取机制,通过条件变量个互斥锁完成对线程的保护与唤醒。

    9610

    深度:一文看懂Linux内核!Linux内核架构和工作原理详解

    Linux内核的特点: 结合了unix操作系统的一些基础概念: 3. Linux内核的任务: 从技术层面讲,内核是硬件与软件之间的一个中间层。...在内核中,这些进程称为线程,代表了单独的处理器虚拟化(线程代码、数据、堆栈和 CPU 寄存器)。在用户空间,通常使用进程 这个术语,不过 Linux 实现并没有区分这两个概念(进程和线程)。...内核实现了一种新型的调度算法,不管有多少个线程在竞争 CPU,这种算法都可以在固定时间内进行操作。...这种算法就称为 O(1) 调度程序,这个名字就表示它调度多个线程所使用的时间和调度一个线程所使用的时间是相同的。O(1) 调度程序也可以支持多处理器(称为对称多处理器或 SMP)。您可以在 ....Linux内核体系结构 因为Linux内核是单片的,所以它比其他类型的内核占用空间最大,复杂度也最高。

    2.8K31

    Linux 内核0.11 系统调用详解(上)

    https://blog.csdn.net/u014688145/article/details/50608829 备注:本文通过三个问题,引出Linux 内核0.11的系统调用。...由图可以看出,从操作系统的角度来看,一台计算机主要分为两级:用户级以及内核级,系统调用主要作用就是连接用户级和内核级的“插座”。...因此,自然而然的一个想法就是,通过对与内核模块代码段,数据段和对用户区的代码数据段做区分来阻止用户直接访问内核模块。Linux内核通过建立段级保护机制来完成上述区分核心与用户态区域的功能。...再看(linux/include/asm/system.h): #define set_system_gate(n,addr) \ _set_gate(&idt[n],15,3,addr); #define...系统调用,基本结束了,剩下的即是内核代码的编写。在下一节中,我们将在实际的操作系统编写两段内核代码函数,让用户程序能调用系统函数。尽请期待!o(∩_∩)o

    1.7K31

    扫码

    添加站长 进交流群

    领取专属 10元无门槛券

    手把手带您无忧上云

    扫码加入开发者社群

    相关资讯

    热门标签

    活动推荐

      运营活动

      活动名称
      广告关闭
      领券