6、内核工具与辅助接口深入解析

内核工具与辅助接口深入解析

1. 内核线程概述

内核线程是在内核中实现后台任务的一种方式。这些任务可以忙于处理异步事件，或者处于睡眠等待状态，直到某个事件发生。内核线程与用户进程类似，但它们运行在内核空间，能够访问内核函数和数据结构。由于抢占式调度，内核线程也会有独占处理器的错觉。许多设备驱动程序利用内核线程的服务来实现辅助任务。例如， khubd 内核线程是 Linux USB 驱动核心的一部分，它会监控 USB 集线器，并在 USB 设备热插拔到系统时进行配置。

2. 创建内核线程

我们通过一个示例来学习内核线程。假设内核需要在检测到某些关键内核数据结构的健康状况恶化时，异步调用一个用户模式程序来发送电子邮件或寻呼机警报。这个任务适合作为内核线程来实现，原因如下：
- 它是一个后台任务，需要等待异步事件。
- 它需要访问内核数据结构，因为事件的实际检测是由内核的其他部分完成的。
- 它需要调用一个用户模式辅助程序，这是一个耗时的操作。

以下是创建内核线程的代码示例：

ret = kernel_thread(mykthread, NULL, 
            CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | SIGCHLD);

这些标志指定了父线程和子线程之间要共享的资源。 CLONE_FILES 指定要共享打开的文件， CLONE_SIGHAND 请求共享信号处理程序。