Ⅰ linux内核创建内核线程有哪些方法
1.头文件
#include <linux/sched.h> //wake_up_process()
#include <linux/kthread.h> //kthread_create()、kthread_run()
#include <err.h> //IS_ERR()、PTR_ERR()
2.实现
2.1创建线程
在模块初始化时，可以进行线程的创建。使用下面的函数和宏定义：
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线程函数
在线程函数里，完成所需的业务逻辑工作。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(){//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
schele_timeout(HZ);
}
}
…
return 0;
}
2.3结束线程
在模块卸载时，可以结束线程的运行。使用下面的函数：
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.注意事项
（1） 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。
（2） 线程函数必须能让出CPU，以便能运行其他线程。同时线程函数也必须能重新被调度运行。在例子程序中，这是通过schele_timeout()函数完成的。
4．性能测试
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
可以用下面的命令显示所有内核线程：
ps afx
注：线程名由kthread_create函数的第三个参数指定
在分析usb_hub_init()的代码的时候,忽略掉了一部份.
代码片段如下所示:
int usb_hub_init(void)
{
……
khubd_task = kthread_run(hub_thread, NULL, "khubd");
……
}
Kthread_run() 是kernel中用来启动一个新kernel线程的接口,它所要执行的函数就是后面跟的第一个参数.在这里,也就是hub_thread().另外,顺带 提一句,要终止kthread_run()创建的线程,可以调用kthread_stop().
Ⅱ Linux线程及同步
linux多线程
1.线程概述
线程是一个进程内的基本调度单位，也可以称为轻量级进程。线程是在共享内存空间中并发的多道执行路径，它们共享一个进程的资源，如文件描述和信号处理。因此，大大减少了上下文切换的开销。一个进程可以有多个线程，也就
是有多个线程控制表及堆栈寄存器，但却共享一个用户地址空间。
2.线程实现
线程创建pthread_create()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_create
((pthread_t
*thread,
pthread_attr_t
*attr,
thread：线程标识符
attr：线程属性设置
start_routine：线程函数的起始地址
arg：传递给start_routine的参数
函数返回值
成功：0
出错：-1
线程退出pthread_exit();
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型void
pthread_exit(void
*retval)
函数传入值retval:pthread_exit()调用者线程的返回值，可由其他函数如pthread_join
来检索获取
等待线程退出并释放资源pthread_join()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_join
((pthread_t
th,
void
**thread_return))
函数传入值
th：等待线程的标识符
thread_return：用户定义的指针，用来存储被等待线程的返回值（不为NULL时）
函数返回值
成功：0
出错：-1
代码举例
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
/*线程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.
/*线程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.
/*创建线程*/
40.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
41.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
42.
/*等待线程退出*/
43.
pthread_join(t1,NULL);
44.
pthread_join(t2,NULL);
45.
return
0;
46.
}
3同步与互斥
<1>互斥锁
互斥锁的操作主要包括以下几个步骤。
•
互斥锁初始化：pthread_mutex_init
•
互斥锁上锁：pthread_mutex_lock
•
互斥锁判断上锁：pthread_mutex_trylock
•
互斥锁接锁：pthread_mutex_unlock
•
消除互斥锁：pthread_mutex_destroy
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;/*共享变量*/
6.
pthread_mutex_t
mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*互斥锁*/
7.
8.
void
thread1()
9.
{
10.
int
ret;
11.
while(1)
12.
{
13.
14.
15.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);/*判断上锁*/
16.
17.
if(ret!=EBUSY)
18.
{
19.
pthread_mutex_lock(&mutex);/*上锁*/
20.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
21.
i++;
22.
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁*/
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>信号量
未进行同步处理的两个线程
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 进程和线程的区别
线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.
与进程的区别:
(1)地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
(2)资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源
(3)线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.
4)二者均可并发执行.
进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。
2.进程和应用程序的区别？
进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中，而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。
C、C++、Java等语言编写的源程序经相应的编译器编译成可执行文件后，提交给计算机处理器运行。这时，处在可执行状态中的应用程序称为进程。从用户角度来看，进程是应用程序的一个执行过程。从操作系统核心角度来看，进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位，是为正在运行的程序提供的运行环境。进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中，而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。多任务环境下应用程序进程的主要特点包括： ●进程在执行过程中有内存单元的初始入口点，并且进程存活过程中始终拥有独立的内存地址空间； ●进程的生存期状态包括创建、就绪、运行、阻塞和死亡等类型； ●从应用程序进程在执行过程中向CPU发出的运行指令形式不同，可以将进程的状态分为用户态和核心态。处于用户态下的进程执行的是应用程序指令、处于核心态下的应用程序进程执行的是操作系统指令
3.进程与Java线程的区别
应用程序在执行过程中存在一个内存空间的初始入口点地址、一个程序执行过程中的代码执行序列以及用于标识进程结束的内存出口点地址，在进程执行过程中的每一时间点均有唯一的处理器指令与内存单元地址相对应。
Java语言中定义的线程（Thread）同样包括一个内存入口点地址、一个出口点地址以及能够顺序执行的代码序列。但是进程与线程的重要区别在于线程不能够单独执行，它必须运行在处于活动状态的应用程序进程中，因此可以定义线程是程序内部的具有并发性的顺序代码流。 Unix操作系统和Microsoft Windows操作系统支持多用户、多进程的并发执行，而Java语言支持应用程序进程内部的多个执行线程的并发执行。多线程的意义在于一个应用程序的多个逻辑单元可以并发地执行。但是多线程并不意味着多个用户进程在执行，操作系统也不把每个线程作为独立的进程来分配独立的系统资源。进程可以创建其子进程，子进程与父进程拥有不同的可执行代码和数据内存空间。而在用于代表应用程序的进程中多个线程共享数据内存空间，但保持每个线程拥有独立的执行堆栈和程序执行上下文（Context）。
需要注意的是：在应用程序中使用多线程不会增加 CPU 的数据处理能力。只有在多CPU 的计算机或者在网络计算体系结构下，将Java程序划分为多个并发执行线程后，同时启动多个线程运行，使不同的线程运行在基于不同处理器的Java虚拟机中，才能提高应用程序的执行效率。 另外，如果应用程序必须等待网络连接或数据库连接等数据吞吐速度相对较慢的资源时，多线程应用程序是非常有利的。基于Internet的应用程序有必要是多线程类型的，例如，当开发要支持大量客户机的服务器端应用程序时，可以将应用程序创建成多线程形式来响应客户端的连接请求，使每个连接用户独占一个客户端连接线程。这样，用户感觉服务器只为连接用户自己服务，从而缩短了服务器的客户端响应时间。 三、Java语言的多线程程序设计方法
Ⅳ linux内核如何打开超线程
通常来说，超线程功能在bios里是默认开启的，
如果你cpu支持超线程，则会自动模拟为物理核心x2；
如果超线程没有开启，可以在开机的时候，进入bios里，找hyper-threading项，改为enabled就是开启超线程
Ⅳ linux进程、线程及调度算法（二）
执行一个 ，但是只要任何修改，都造成分裂如，修改了chroot,写memory，mmap，sigaction 等。
p1 是一个 task_struct, p2 也是一个 task_struct. linux内核的调度器只认得task_struck （不管你是进程还是线程）, 对其进行调度。
p2 的task_struck 被创建出来后，也有一份自己的资源。但是这些资源会短暂的与p1 相同。
进程是区分资源的单位，你的资源是我的资源，那从概念上将就不叫进程。
其他资源都好分配，唯一比较难的是内存资源的重新分配。
非常简单的程序，但是可以充分说明 COW。
结果：10 -> 20 -> 10
COW 是严重依赖于CPU中的MMU。CPU如果没有 MMU,fork 是不能工作的。
在没有mmu的CPU中，不可能执行COW 的，所以只有vfork
vfork与fork相比的不同
P2没有自己的 task_struct, 也就是说P1 的内存资源 就是 P2的内存资源。
结果 10,20,20
vfork：
vfork 执行上述流程，P2也只是指向了P1的mm，那么将这个vfork 放大，其余的也全部clone，共同指向P1，那么就是线程的属性了。
phtread_create -> Clone()
P1 P2 在内核中都是 task_struct. 都可以被调度。共享资源可调度，即线程。 这就是线程为什么也叫做轻量级进程
不需要太纠结线程和进程的区别。
4651 ： TGID
4652, 4653 tid 内核中 task_struct 真正的pid
linux 总是白发人 送 黑发人。如果父进程在子进程推出前挂掉了。那么子进程应该怎么办？
p3 -> init， p5 -> subreaper
每一个孤儿都会找最近的火葬场
可以设置进程的属性，将其变为subreaper，会像1号进程那样收养孤儿进程。
linux的进程睡眠依靠等待队列，这样的机制类似与涉及模式中的订阅与发布。
睡眠，分两种
每一个进程都是创建出来的，那么第一个进程是谁创建的呢？
init 进程是被linux的 0 进程 创建出来的。开机创建。
父进程就是 0 号进程，但在pstree，是看不到0进程的。因为0进程创建子进程后，就退化成了idle进程。
idle进程是 linux内核里，特殊调度类。 所有进程都睡眠停止 ，则调度idle进程，进入到 wait for interrupte 等中断。此时 cpu及其省电，除非来一个中断，才能再次被唤醒。
唤醒后的任何进程，从调度的角度上说，都比idle进程地位高。idle是调度级别最最低的进程。
0 进程 一跑，则进入等中断。一旦其他进程被唤醒，就轮不到 0进程了。
所有进程都睡了，0就上来，则cpu需要进入省电模式
Ⅵ linux线程是如何进行切换的
基于你的描述，我想可以用互斥信号量来做。
1、初始化2个信号量pmutex1（有资源）， pmutex2（无资源），初始化gnum=0
2、启动两个线程
2.1 线程1
lock_the_mutex_signal(pmutex1); // 上锁自身线程，首次可执行
while (gnum < 5) {
do_sth(); // 做你的业务逻辑
gnum++; // 增加执行次数
} // end while()
unlock_the_mutex_signal(pmutex2); // 解锁另一线程
2.2 线程2
lock_the_mutex_signal(pmutex2); // 上锁自己，首次执行将阻塞，并交出CPU
while (gnum > 5) {
do_sth(); // ...
gnum--; // ...
} // end while()
unlock_the_mutex_signal(pmutex1); // release the lock
PS：如果你不是非常严格地（从系统级杜绝不该被执行的线程被调用）要求线程切换的话，这个逻辑应该可以工作。自己没有试，希望你明白我的思想，如有错误，自己再修改一下。
Ⅶ Linux上C++怎么开线程调用其他类中的方法
有两种方法：a.定义线程函数为全局函数b.定义线程函数为类的静态成员函数针对线程函数为类的静态成员进行说明。如果是静态数据成员，当然可以直接访问，但是如果要访问非静态数据成员，直接访问是做不到的。如果要想在线程函数中访问和操作类的非静态成员变量，可以把线程函数作为一个适配器，在适配器中调用类的非静态成员函数。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进程、线程及调度算法（三）
调度策略值得是大家都在ready时，并且CPU已经被调度时，决定谁来运行，谁来被调度。
两者之间有一定矛盾。
响应的优化，意味着高优先级会抢占优先级，会花时间在上下文切换，会影响吞吐。
上下文切换的时间是很短的，几微妙就能搞定。上下文切换本身对吞吐并多大影响， 重要的是，切换后引起的cpu 的 cache miss.
每次切换APP, 数据都要重新load一次。
Linux 会尽可能的在响应与吞吐之间寻找平衡。比如在编译linux的时候，会让你选择 kernal features -> Preemption model.
抢占模型会影响linux的调度算法。
所以 ARM 的架构都是big+LITTLE， 一个很猛CPU+ 多个 性能较差的 CPU, 那么可以把I/O型任务的调度 放在 LITTLE CPU上。需要计算的放在big上。
早期2.6 内核将优先级划分了 0-139 bit的优先级。数值越低，优先级越高。0-99优先级 都是 RT（即时响应）的 ，100-139都是非RT的，即normal。
调度的时候 看哪个bitmap 中的 优先级上有任务ready。可能多个任务哦。
在普通优先级线程调度中，高优先级并不代表对低优先级的绝对优势。会在不同优先级进行轮转。
100 就是比101高，101也会比102高，但100 不会堵着101。
众屌丝进程在轮转时，优先级高的：
初始设置nice值为0，linux 会探测 你是喜欢睡眠，还是干活。越喜欢睡，linux 越奖励你，优先级上升（nice值减少）。越喜欢干活，优先级下降（nice值增加）。所以一个进程在linux中，干着干着 优先级越低，睡着睡着 优先级越高。
后期linux补丁中
红黑树，数据结构， 左边节点小于右边节点
同时兼顾了 CPU/IO 和 nice。
数值代表着 进程运行到目前为止的virtual runtime 时间。
（pyhsical runtime） / weight * 1024(系数)。
优先调度 节点值（vruntime）最小的线程。权重weight 其实有nice 来控制。
一个线程一旦被调度到，则物理运行时间增加，vruntime增加，往左边走。
weight的增加，也导致vruntime减小，往右边走。
总之 CFS让线程 从左滚到右，从右滚到左。即照顾了I/O(喜欢睡，分子小) 也 照顾了 nice值低（分母高）.所以 由喜欢睡，nice值又低的线程，最容易被调度到。
自动调整，无需向nice一样做出奖励惩罚动作，个人理解权重其实相当于nice
但是 此时 来一个 0-99的线程，进行RT调度，都可以瞬间秒杀你！因为人家不是普通的，是RT的!
一个多线程的进程中，每个线程的调度的策略 如 fifo rr normal, 都可以不同。每一个的优先级都可以不一样。
实验举例, 创建2个线程，同时开2个：
运行2次，创建两个进程
sudo renice -n -5(nice -5级别) -g(global)， 会明显看到 一个进程的CPU占用率是另一个的 3倍。
为什么cpu都已经达到200%，为什么系统不觉得卡呢？因为，我们的线程在未设置优先级时，是normal调度模式，且是 CPU消耗型 调度级别其实不高。
利用chrt工具，可以将进程 调整为 50 从normal的调度策略 升为RT （fifo）级别的调度策略，会出现：
chrt , nice renice 的调度策略 都是以线程为单位的，以上 设置的将进程下的所有线程进行设置nice值
线程是调度单位，进程不是，进程是资源封装单位！
两个同样死循环的normal优先级线程，其中一个nice值降低，该线程的CPU 利用率就会比另一个CPU的利用率高。