6.3.1 Xenomai/Linux进程/线程描述符的定义与异同

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6.3.1 Xenomai/Linux进程/线程描述符的定义与异同

  • 结构体struct task_struct

在Linux中,结构体struct task_struct是进程描述符。Linux没有为线程定义单独的线程描述符,而是复用结构体struct task_struct。struct task_struct是Linux的调度实体。

如果一个进程只有自身一个线程,那么只需要一个结构体struct task_struct即可。

如果一个进程除了自身主线程之外,还新建了一个子线程,那么需要为子线程申请一个新的结构体struct task_struct。此时,进程包含了两个线程:主线程和子线程,且两个线程是共享虚拟地址空间struct mm_struct的。

struct task_struct 中包含了struct thread_info结构体(CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK=y,否则struct thread_info在内核栈的栈底)。struct thread_info 包含了低级别的任务数据,这些数据是汇编代码(entry.S)需要立即访问的。当从用户空间切换到内核空间时(如执行系统调用或发生中断),内核需要快速获取当前线程的一些基本信息来正确地保存现场(即当前执行环境的状态)并进行上下文切换。因此,这些信息必须存储在一个可以被迅速定位和访问的位置。

  • 结构体struct ipipe_threadinfo

IPIPE在struct thread_info中新增了struct ipipe_threadinfo ipipe_data,用于连接Xenomai/Linux双内核之间的调度实体。

在这里插入图片描述

  • 结构体struct cobalt_process和struct xnthread

在结构体struct ipipe_threadinfo引入了两个重要的概念:
(1)Xenomai进程结构体struct cobalt_process
(2)Xenomai线程结构体struct xnthread

顾名思义,Xenomai为进程和线程分别定义了一个结构体,与Linux完全不同。

如果一个Xenomai进程只有自身一个线程,那么只需要一个进程结构体struct cobalt_process和一个线程结构体struct xnthread。

如果一个进程除了自身主线程之外,还新建了一个子线程,那么需要为子线程申请一个新的线程结构体struct xnthread。此时,进程包含了两个线程:主线程和子线程,且两个线程共用一个进程结构体struct cobalt_process。线程结构体struct xnthread是调度实体。

结构体struct ipipe_threadinfo中的struct cobalt_process *process指针和struct xnthread *thread指针,一定会指向Xenomai中真正的结构体。

反之,Xenomai也需要反向找到Linux中的结构体struct task_struct。

这些数据结构之间是怎么发生联系的?下一章节继续!

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