(轉)Linux內核本身和進程的區別 內核線程、用戶進程、用戶線程


轉自:http://blog.csdn.net/adudurant/article/details/23135661

這個概念是很多人都混淆的了,我也是,剛開始無法理解OS時,把Linux內核也當做一個進程。
其實內核本身不是以進程形式存在的,最多在初始化的過程中表現得就像一個進程,但是內核絕對沒有進程的數據結構task_struct,可以嚴格跟進程區分開 。自從創建init 進程之后,內核就不再主動占有cpu了。只有當進程主動要求和中斷到來時,內核才動一動,很快又把cpu還給合適的進程,不是想象中的,以后台服務進程的形式存在。

Linux上進程分3種,內核線程(或者叫核心進程)、用戶進程、用戶線程

內核線程擁有 進程描述符、PID、進程正文段、核心堆棧
當和用戶進程擁有相同的static_prio 時,內核線程有機會得到更多的cpu資源
內核線程的bug直接影響內核,很容易搞死整個系統
內核線程不需要訪問用戶空間內存,這是再好不過了。所以內核線程的task_struct 的mm域為空
但是剛才說過,內核線程還有核心堆棧,沒有mm怎么訪問它的核心堆棧呢?這個核心堆棧跟task_struct的
thread_info共享8k的空間,所以不用mm描述。
但是內核線程總要訪問內核空間的其他內核啊,沒有mm域畢竟是不行的。
所以內核線程被調用時,內核會將其task_strcut 的active_mm指向前一個被調度出的進程的mm域
,在需要的時候,內核線程可以使用前一個進程的內存描述符。
因為內核線程不訪問用戶空間,只操作內核空間內存,而所有進程的內核空間都是一樣的。這樣就省下了一個mm域的內存。

用戶進程擁有 進程描述符、PID、進程正文段、核心堆棧 、用戶空間的數據段和堆棧

用戶線程擁有 進程描述符、PID、進程正文段、核心堆棧,同父進程共享用戶空間的數據段和堆棧
用戶線程也可以通過exec函數族擁有自己的用戶空間的數據段和堆棧,成為用戶進程。


前言:

從內核的角度來說,它並沒有線程這個概念。Linux把所有線程都當做進程來實現。內核並沒有准備特別的調度算法或者定義特別的數據結構來表示線程。相反,線程僅僅被視為一個與其他進程共享某些資源的進程。每個線程都擁有唯一屬於自己的task_struct,所以在內核中,它看起來就像是一個普通的進程(只是該進程和其他一些進程共享某些資源,如地址空間

一.內核線程

1.內核經常需要在后台執行一些操作。這種任務可以通過內核線程 (kernel thread)完成。

2.內核線程和普通的進程間的區別在於內核線程沒有獨立的地址空間,(實際它的mm指針被設置為NULL)

3.內核線程只在內核空間運行,從來不切換到用戶空間去。內核進程和 普通進程一樣,可以被調度,也可以被搶占

4.內核線程也只能由其他內核線程創建。在現有內核線程中創建一個新的內核線程的方法如下:

intkernel_thread(int (*fn)(void *),void *arg, unsigned long flags)

新的任務也是通過向普通的clone()系統調用傳遞特定的flags參數而創建的。在上面的函數返回時,父線程退出,並返回一個指向子線程task_struct的指針。子線程開始運行fn指向的函數,arg是運行時需要用到的參數。

5.一般情況下,內核線程會將它在創建時得到的函數永遠執行下去(除非系統重啟)。改函數通常由一個循環構成,在需要的時候,這個內核線程就會被喚醒和執行嗎,完成了當前任務,它會自行休眠。


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