0

0

Linux 内核线程的作用与分类

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2026-01-28 15:39:11

|

114人浏览过

|

来源于php中文网

原创

内核线程是内核自行创建、仅运行于内核态的轻量级执行流,如kswapd0、kthreadd,mm为NULL、无用户空间上下文、不可被信号中断;主要分周期轮询(如内存回收)和事件唤醒(如日志提交)两类,通过kthread_run()创建,不共享用户地址空间且不参与cgroup资源统计。

linux 内核线程的作用与分类

内核线程是啥?它真在“后台默默干活”

内核线程不是用户能直接 fork()pthread_create() 出来的那种线程,它是内核自己启动、只运行在内核态的执行流,比如 kthreaddkswapd0khungtaskd。它们不走用户空间,不加载 ELF,也不用切换用户页表(mm 字段为 NULL),所以开销极小,且不会被信号中断或被用户态调度策略干扰。

你用 ps -Al | grep '^k.*d$' 看到的那些名字以 k 开头、以 d 结尾的进程,基本都是内核线程——它们不是“守护进程”的用户态模拟,而是内核原生的调度实体。

两类典型用途:周期轮询 vs 事件唤醒

内核线程主要就干这两类活,别看简单,但设计意图非常明确:

  • 周期性服务型:比如 kswapd0 每隔几十毫秒扫描内存水位,一旦低于 pages_low 就开始回收页;pdflush(旧内核)或 writeback 线程定期把脏页刷回块设备。这类线程通常用 schedule_timeout()msleep_interruptible() 控制节奏,避免空转耗 CPU。
  • 事件驱动型:比如 kthreadd 是所有内核线程的“父进程”,它本身不干活,只等其他子线程通过 kthread_create_on_node() 提交任务后,再调用 wake_up_process() 唤醒对应线程;又如文件系统日志线程(jbd2/sda1-8)只在事务提交队列非空时才被唤醒。

关键区别在于:前者主动睡、主动醒;后者全程休眠,靠 wait_event_*() 等待显式唤醒。写错唤醒逻辑,线程就永远卡住——没有用户态 SIGKILL 能杀掉它。

和用户线程、轻量级进程(LWP)根本不是一回事

别被“线程”这个词带偏。Linux 内核里压根没有“线程”这个独立调度对象的抽象,只有 task_struct。用户态的 pthread 线程本质是多个共享 mm_structtask_struct(即 LWP),而内核线程的 task_struct->mm == NULL,且它的 active_mm 是借用前一个用户进程的——这是 lazy TLB 切换的关键优化。

这意味着:

浚心时尚购物商城程序
浚心时尚购物商城程序

时尚购物程序v1.01、全立体设计。此系统由3个Flash动画为主线(正式版带原文件),设计更形象,网站更有吸引力。这种设计在网店系统内绝无仅有,使您的网店与众不同。2、内置音乐播放器,简单灵活的操作即可完成设置,前台任意调用。并带详细说明文件,一看就懂。合理使用此功能,可使网站更富渲染力。3、支持多图显示,每件产品最多可以上传9张图片。4、后台功能强大,销售管理,财务管理,在线支付平台管理等功能

下载
  • 内核线程不能访问用户地址空间,copy_from_user() 在它上下文中会直接 panic;
  • 它无法使用 get_user_pages() 或 mmap 相关接口,除非先显式切换 mm(极少见且危险);
  • 调试时用 /proc/PID/stack 看到的调用全是内核函数,没有 libc 或用户符号。

怎么创建一个内核线程?别手写 kernel_thread()

老教程常提 kernel_thread() 这个底层接口,但它已标记为 __deprecated,现代驱动和子系统都应改用 kthread_run()kthread_create() + wake_up_process()

例如:

struct task_struct *tsk = kthread_run(my_worker_fn, data, "mykthread");

如果返回值是 IS_ERR(tsk),说明创建失败(比如内存不足或内核线程数超限),必须检查;成功后线程自动运行,函数退出即线程终止——不需要手动调用 do_exit()

容易踩的坑:

  • 传给线程函数的 data 必须是全局或 kmalloc 分配的,不能是栈变量(线程可能在原函数返回后才开始执行);
  • 线程函数内部若需长时间等待,务必用 wait_event_interruptible() 而非 while(1) + schedule(),否则可能被 sysrq+T 杀死时无法响应;
  • 不要在内核线程里调用可能 sleep 的用户态路径(如 filp_open()),除非你确认当前上下文允许阻塞(比如已用 allow_signal() 配置过)。

最常被忽略的一点:内核线程没有文件描述符表、不继承信号掩码、也不参与 cgroup 的 cpuacct 统计——它只属于 init_css_set,这点在容器环境排查资源归属时特别容易误判。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

236

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

438

2024.03.01

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

94

2023.09.25

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1100

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

189

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1525

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

18

2026.01.19

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

395

2023.07.18

俄罗斯Yandex引擎入口
俄罗斯Yandex引擎入口

2026年俄罗斯Yandex搜索引擎最新入口汇总,涵盖免登录、多语言支持、无广告视频播放及本地化服务等核心功能。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

31

2026.01.28

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Sass 教程
Sass 教程

共14课时 | 0.8万人学习

Bootstrap 5教程
Bootstrap 5教程

共46课时 | 3万人学习

CSS教程
CSS教程

共754课时 | 24.5万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号