Ⅰ linux內核創建內核線程有哪些方法
1.頭文件
#include <linux/sched.h> //wake_up_process()
#include <linux/kthread.h> //kthread_create()、kthread_run()
#include <err.h> //IS_ERR()、PTR_ERR()
2.實現
2.1創建線程
在模塊初始化時，可以進行線程的創建。使用下面的函數和宏定義：
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; \
})
例如：
static struct task_struct *test_task;
static int test_init_mole(void)
{
int err;
test_task = kthread_create(test_thread, NULL, "test_task");
if(IS_ERR(test_task)){
printk("Unable to start kernel thread. ");
err = PTR_ERR(test_task);
test_task = NULL;
return err;
}
wake_up_process(test_task);
return 0;
}
mole_init(test_init_mole);
2.2線程函數
在線程函數里，完成所需的業務邏輯工作。主要框架如下所示：
int threadfunc(void *data){
…
while(1){
set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
if(kthread_should_stop()) break;
if(){//條件為真
//進行業務處理
}
else{//條件為假
//讓出CPU運行其他線程，並在指定的時間內重新被調度
schele_timeout(HZ);
}
}
…
return 0;
}
2.3結束線程
在模塊卸載時，可以結束線程的運行。使用下面的函數：
int kthread_stop(struct task_struct *k);
例如：
static void test_cleanup_mole(void)
{
if(test_task){
kthread_stop(test_task);
test_task = NULL;
}
}
mole_exit(test_cleanup_mole);
3.注意事項
（1） 在調用kthread_stop函數時，線程函數不能已經運行結束。否則，kthread_stop函數會一直進行等待。
（2） 線程函數必須能讓出CPU，以便能運行其他線程。同時線程函數也必須能重新被調度運行。在例子程序中，這是通過schele_timeout()函數完成的。
4．性能測試
可以使用top命令來查看線程（包括內核線程）的CPU利用率。命令如下：
top –p 線程號
可以使用下面命令來查找線程號：
ps aux|grep 線程名
可以用下面的命令顯示所有內核線程：
ps afx
註：線程名由kthread_create函數的第三個參數指定
在分析usb_hub_init()的代碼的時候,忽略掉了一部份.
代碼片段如下所示:
int usb_hub_init(void)
{
……
khubd_task = kthread_run(hub_thread, NULL, "khubd");
……
}
Kthread_run() 是kernel中用來啟動一個新kernel線程的介面,它所要執行的函數就是後面跟的第一個參數.在這里,也就是hub_thread().另外,順帶 提一句,要終止kthread_run()創建的線程,可以調用kthread_stop().
Ⅱ Linux線程及同步
linux多線程
1.線程概述
線程是一個進程內的基本調度單位，也可以稱為輕量級進程。線程是在共享內存空間中並發的多道執行路徑，它們共享一個進程的資源，如文件描述和信號處理。因此，大大減少了上下文切換的開銷。一個進程可以有多個線程，也就
是有多個線程式控制製表及堆棧寄存器，但卻共享一個用戶地址空間。
2.線程實現
線程創建pthread_create()
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型int
pthread_create
((pthread_t
*thread,
pthread_attr_t
*attr,
thread：線程標識符
attr：線程屬性設置
start_routine：線程函數的起始地址
arg：傳遞給start_routine的參數
函數返回值
成功：0
出錯：-1
線程退出pthread_exit();
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型void
pthread_exit(void
*retval)
函數傳入值retval:pthread_exit()調用者線程的返回值，可由其他函數如pthread_join
來檢索獲取
等待線程退出並釋放資源pthread_join()
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型int
pthread_join
((pthread_t
th,
void
**thread_return))
函數傳入值
th：等待線程的標識符
thread_return：用戶定義的指針，用來存儲被等待線程的返回值（不為NULL時）
函數返回值
成功：0
出錯：-1
代碼舉例
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
/*線程1*/
6.
void
thread1()
7.
{
8.
int
i=0;
9.
10.
while(1)
11.
{
12.
printf(thread1:%d/n,i);
13.
if(i>3)
14.
pthread_exit(0);
15.
i++;
16.
sleep(1);
17.
}
18.
}
19.
20.
/*線程2*/
21.
void
thread2()
22.
{
23.
int
i=0;
24.
25.
while(1)
26.
{
27.
printf(thread2:%d/n,i);
28.
if(i>5)
29.
pthread_exit(0);
30.
i++;
31.
sleep(1);
32.
}
33.
}
34.
35.
int
main()
36.
{
37.
pthread_t
t1,t2;
38.
39.
/*創建線程*/
40.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
41.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
42.
/*等待線程退出*/
43.
pthread_join(t1,NULL);
44.
pthread_join(t2,NULL);
45.
return
0;
46.
}
3同步與互斥
<1>互斥鎖
互斥鎖的操作主要包括以下幾個步驟。
•
互斥鎖初始化：pthread_mutex_init
•
互斥鎖上鎖：pthread_mutex_lock
•
互斥鎖判斷上鎖：pthread_mutex_trylock
•
互斥鎖接鎖：pthread_mutex_unlock
•
消除互斥鎖：pthread_mutex_destroy
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;/*共享變數*/
6.
pthread_mutex_t
mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*互斥鎖*/
7.
8.
void
thread1()
9.
{
10.
int
ret;
11.
while(1)
12.
{
13.
14.
15.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);/*判斷上鎖*/
16.
17.
if(ret!=EBUSY)
18.
{
19.
pthread_mutex_lock(&mutex);/*上鎖*/
20.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
21.
i++;
22.
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解鎖*/
23.
}
24.
sleep(1);
25.
}
26.
}
27.
28.
void
thread2()
29.
{int
ret;
30.
while(1)
31.
{
32.
33.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);
34.
if(ret!=EBUSY)
35.
{
36.
pthread_mutex_lock(&mutex);
37.
printf(This
is
thread2:%d/n,i);
38.
i++;
39.
pthread_mutex_unlock(&mutex);
40.
}
41.
sleep(1);
42.
}
43.
}
44.
int
main()
45.
{
46.
pthread_t
t1,t2;
47.
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
48.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
49.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
50.
51.
pthread_join(t1,NULL);
52.
pthread_join(t2,NULL);
53.
54.
pthread_mutex_destroy(&mutex);
55.
return
0;
56.
}
<2>信號量
未進行同步處理的兩個線程
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;
6.
void
thread1()
7.
{
8.
9.
while(1)
10.
{
11.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
12.
i++;
13.
sleep(1);
14.
}
15.
}
16.
17.
18.
void
thread2()
19.
{
20.
21.
while(1)
22.
{
23.
printf(This
is
thread2:%d/n,i);
24.
i++;
25.
sleep(1);
26.
}
27.
}
28.
29.
int
main()
30.
{
31.
pthread_t
t1,t2;
32.
33.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
34.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
Ⅲ linux 下 進程和線程的區別
線程是指進程內的一個執行單元,也是進程內的可調度實體.
與進程的區別:
(1)地址空間:進程內的一個執行單元;進程至少有一個線程;它們共享進程的地址空間;而進程有自己獨立的地址空間;
(2)資源擁有:進程是資源分配和擁有的單位,同一個進程內的線程共享進程的資源
(3)線程是處理器調度的基本單位,但進程不是.
4)二者均可並發執行.
進程和線程都是由操作系統所體會的程序運行的基本單元，系統利用該基本單元實現系統對應用的並發性。進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。線程是進程的一個實體，是CPU調度和分派的基本單位，線程自己基本上不擁有系統資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源（如程序計數器，一組寄存器和棧），但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源。一個線程可以創建和撤銷另一個線程，同一個進程中的多個線程之間可以並發執行。
2.進程和應用程序的區別？
進程與應用程序的區別在於應用程序作為一個靜態文件存儲在計算機系統的硬碟等存儲空間中，而進程則是處於動態條件下由操作系統維護的系統資源管理實體。
C、C++、Java等語言編寫的源程序經相應的編譯器編譯成可執行文件後，提交給計算機處理器運行。這時，處在可執行狀態中的應用程序稱為進程。從用戶角度來看，進程是應用程序的一個執行過程。從操作系統核心角度來看，進程代表的是操作系統分配的內存、CPU時間片等資源的基本單位，是為正在運行的程序提供的運行環境。進程與應用程序的區別在於應用程序作為一個靜態文件存儲在計算機系統的硬碟等存儲空間中，而進程則是處於動態條件下由操作系統維護的系統資源管理實體。多任務環境下應用程序進程的主要特點包括： ●進程在執行過程中有內存單元的初始入口點，並且進程存活過程中始終擁有獨立的內存地址空間； ●進程的生存期狀態包括創建、就緒、運行、阻塞和死亡等類型； ●從應用程序進程在執行過程中向CPU發出的運行指令形式不同，可以將進程的狀態分為用戶態和核心態。處於用戶態下的進程執行的是應用程序指令、處於核心態下的應用程序進程執行的是操作系統指令
3.進程與Java線程的區別
應用程序在執行過程中存在一個內存空間的初始入口點地址、一個程序執行過程中的代碼執行序列以及用於標識進程結束的內存出口點地址，在進程執行過程中的每一時間點均有唯一的處理器指令與內存單元地址相對應。
Java語言中定義的線程（Thread）同樣包括一個內存入口點地址、一個出口點地址以及能夠順序執行的代碼序列。但是進程與線程的重要區別在於線程不能夠單獨執行，它必須運行在處於活動狀態的應用程序進程中，因此可以定義線程是程序內部的具有並發性的順序代碼流。 Unix操作系統和Microsoft Windows操作系統支持多用戶、多進程的並發執行，而Java語言支持應用程序進程內部的多個執行線程的並發執行。多線程的意義在於一個應用程序的多個邏輯單元可以並發地執行。但是多線程並不意味著多個用戶進程在執行，操作系統也不把每個線程作為獨立的進程來分配獨立的系統資源。進程可以創建其子進程，子進程與父進程擁有不同的可執行代碼和數據內存空間。而在用於代表應用程序的進程中多個線程共享數據內存空間，但保持每個線程擁有獨立的執行堆棧和程序執行上下文（Context）。
需要注意的是：在應用程序中使用多線程不會增加 CPU 的數據處理能力。只有在多CPU 的計算機或者在網路計算體系結構下，將Java程序劃分為多個並發執行線程後，同時啟動多個線程運行，使不同的線程運行在基於不同處理器的Java虛擬機中，才能提高應用程序的執行效率。 另外，如果應用程序必須等待網路連接或資料庫連接等數據吞吐速度相對較慢的資源時，多線程應用程序是非常有利的。基於Internet的應用程序有必要是多線程類型的，例如，當開發要支持大量客戶機的伺服器端應用程序時，可以將應用程序創建成多線程形式來響應客戶端的連接請求，使每個連接用戶獨佔一個客戶端連接線程。這樣，用戶感覺伺服器只為連接用戶自己服務，從而縮短了伺服器的客戶端響應時間。 三、Java語言的多線程程序設計方法
Ⅳ linux內核如何打開超線程
通常來說，超線程功能在bios里是默認開啟的，
如果你cpu支持超線程，則會自動模擬為物理核心x2；
如果超線程沒有開啟，可以在開機的時候，進入bios里，找hyper-threading項，改為enabled就是開啟超線程
Ⅳ linux進程、線程及調度演算法（二）
執行一個 ，但是只要任何修改，都造成分裂如，修改了chroot,寫memory，mmap，sigaction 等。
p1 是一個 task_struct, p2 也是一個 task_struct. linux內核的調度器只認得task_struck （不管你是進程還是線程）, 對其進行調度。
p2 的task_struck 被創建出來後，也有一份自己的資源。但是這些資源會短暫的與p1 相同。
進程是區分資源的單位，你的資源是我的資源，那從概念上將就不叫進程。
其他資源都好分配，唯一比較難的是內存資源的重新分配。
非常簡單的程序，但是可以充分說明 COW。
結果：10 -> 20 -> 10
COW 是嚴重依賴於CPU中的MMU。CPU如果沒有 MMU,fork 是不能工作的。
在沒有mmu的CPU中，不可能執行COW 的，所以只有vfork
vfork與fork相比的不同
P2沒有自己的 task_struct, 也就是說P1 的內存資源 就是 P2的內存資源。
結果 10,20,20
vfork：
vfork 執行上述流程，P2也只是指向了P1的mm，那麼將這個vfork 放大，其餘的也全部clone，共同指向P1，那麼就是線程的屬性了。
phtread_create -> Clone()
P1 P2 在內核中都是 task_struct. 都可以被調度。共享資源可調度，即線程。 這就是線程為什麼也叫做輕量級進程
不需要太糾結線程和進程的區別。
4651 ： TGID
4652, 4653 tid 內核中 task_struct 真正的pid
linux 總是白發人 送 黑發人。如果父進程在子進程推出前掛掉了。那麼子進程應該怎麼辦？
p3 -> init， p5 -> subreaper
每一個孤兒都會找最近的火葬場
可以設置進程的屬性，將其變為subreaper，會像1號進程那樣收養孤兒進程。
linux的進程睡眠依靠等待隊列，這樣的機制類似與涉及模式中的訂閱與發布。
睡眠，分兩種
每一個進程都是創建出來的，那麼第一個進程是誰創建的呢？
init 進程是被linux的 0 進程 創建出來的。開機創建。
父進程就是 0 號進程，但在pstree，是看不到0進程的。因為0進程創建子進程後，就退化成了idle進程。
idle進程是 linux內核里，特殊調度類。 所有進程都睡眠停止 ，則調度idle進程，進入到 wait for interrupte 等中斷。此時 cpu及其省電，除非來一個中斷，才能再次被喚醒。
喚醒後的任何進程，從調度的角度上說，都比idle進程地位高。idle是調度級別最最低的進程。
0 進程 一跑，則進入等中斷。一旦其他進程被喚醒，就輪不到 0進程了。
所有進程都睡了，0就上來，則cpu需要進入省電模式
Ⅵ linux線程是如何進行切換的
基於你的描述，我想可以用互斥信號量來做。
1、初始化2個信號量pmutex1（有資源）， pmutex2（無資源），初始化gnum=0
2、啟動兩個線程
2.1 線程1
lock_the_mutex_signal(pmutex1); // 上鎖自身線程，首次可執行
while (gnum < 5) {
do_sth(); // 做你的業務邏輯
gnum++; // 增加執行次數
} // end while()
unlock_the_mutex_signal(pmutex2); // 解鎖另一線程
2.2 線程2
lock_the_mutex_signal(pmutex2); // 上鎖自己，首次執行將阻塞，並交出CPU
while (gnum > 5) {
do_sth(); // ...
gnum--; // ...
} // end while()
unlock_the_mutex_signal(pmutex1); // release the lock
PS：如果你不是非常嚴格地（從系統級杜絕不該被執行的線程被調用）要求線程切換的話，這個邏輯應該可以工作。自己沒有試，希望你明白我的思想，如有錯誤，自己再修改一下。
Ⅶ Linux上C++怎麼開線程調用其他類中的方法
有兩種方法：a.定義線程函數為全局函數b.定義線程函數為類的靜態成員函數針對線程函數為類的靜態成員進行說明。如果是靜態數據成員，當然可以直接訪問，但是如果要訪問非靜態數據成員，直接訪問是做不到的。如果要想在線程函數中訪問和操作類的非靜態成員變數，可以把線程函數作為一個適配器，在適配器中調用類的非靜態成員函數。例如：classCMyClass{public:voidTestFunc();staticintThreadFunc(LPVOIDpParam);//Adapterprotected:intThreadFuncKernal();//Kernal}voidCMyClass::TestFunc(){AfxBeginThread(TreadFunc,this);}//::ThreadFunc(LPVOIDpParam){CMyClass*pObj=(CMyClass*)pParam;returnpObj-ThreadFuncKernal();}//::ThreadFuncKernal(){while(1){
Ⅷ linux進程、線程及調度演算法（三）
調度策略值得是大家都在ready時，並且CPU已經被調度時，決定誰來運行，誰來被調度。
兩者之間有一定矛盾。
響應的優化，意味著高優先順序會搶占優先順序，會花時間在上下文切換，會影響吞吐。
上下文切換的時間是很短的，幾微妙就能搞定。上下文切換本身對吞吐並多大影響， 重要的是，切換後引起的cpu 的 cache miss.
每次切換APP, 數據都要重新load一次。
Linux 會盡可能的在響應與吞吐之間尋找平衡。比如在編譯linux的時候，會讓你選擇 kernal features -> Preemption model.
搶占模型會影響linux的調度演算法。
所以 ARM 的架構都是big+LITTLE， 一個很猛CPU+ 多個 性能較差的 CPU, 那麼可以把I/O型任務的調度 放在 LITTLE CPU上。需要計算的放在big上。
早期2.6 內核將優先順序劃分了 0-139 bit的優先順序。數值越低，優先順序越高。0-99優先順序 都是 RT（即時響應）的 ，100-139都是非RT的，即normal。
調度的時候 看哪個bitmap 中的 優先順序上有任務ready。可能多個任務哦。
在普通優先順序線程調度中，高優先順序並不代表對低優先順序的絕對優勢。會在不同優先順序進行輪轉。
100 就是比101高，101也會比102高，但100 不會堵著101。
眾屌絲進程在輪轉時，優先順序高的：
初始設置nice值為0，linux 會探測 你是喜歡睡眠，還是幹活。越喜歡睡，linux 越獎勵你，優先順序上升（nice值減少）。越喜歡幹活，優先順序下降（nice值增加）。所以一個進程在linux中，干著干著 優先順序越低，睡著睡著 優先順序越高。
後期linux補丁中
紅黑樹，數據結構， 左邊節點小於右邊節點
同時兼顧了 CPU/IO 和 nice。
數值代表著 進程運行到目前為止的virtual runtime 時間。
（pyhsical runtime） / weight * 1024(系數)。
優先調度 節點值（vruntime）最小的線程。權重weight 其實有nice 來控制。
一個線程一旦被調度到，則物理運行時間增加，vruntime增加，往左邊走。
weight的增加，也導致vruntime減小，往右邊走。
總之 CFS讓線程 從左滾到右，從右滾到左。即照顧了I/O(喜歡睡，分子小) 也 照顧了 nice值低（分母高）.所以 由喜歡睡，nice值又低的線程，最容易被調度到。
自動調整，無需向nice一樣做出獎勵懲罰動作，個人理解權重其實相當於nice
但是 此時 來一個 0-99的線程，進行RT調度，都可以瞬間秒殺你！因為人家不是普通的，是RT的!
一個多線程的進程中，每個線程的調度的策略 如 fifo rr normal, 都可以不同。每一個的優先順序都可以不一樣。
實驗舉例, 創建2個線程，同時開2個：
運行2次，創建兩個進程
sudo renice -n -5(nice -5級別) -g(global)， 會明顯看到 一個進程的CPU佔用率是另一個的 3倍。
為什麼cpu都已經達到200%，為什麼系統不覺得卡呢？因為，我們的線程在未設置優先順序時，是normal調度模式，且是 CPU消耗型 調度級別其實不高。
利用chrt工具，可以將進程 調整為 50 從normal的調度策略 升為RT （fifo）級別的調度策略，會出現：
chrt , nice renice 的調度策略 都是以線程為單位的，以上 設置的將進程下的所有線程進行設置nice值
線程是調度單位，進程不是，進程是資源封裝單位！
兩個同樣死循環的normal優先順序線程，其中一個nice值降低，該線程的CPU 利用率就會比另一個CPU的利用率高。