linux内核线程对信号的处理过程

linux中的线程分为用户线程和内核线程,用户线程是标准的线程,完全的自主性,完全的抢占性;但是内核线程就不那么好了,某种意义上没有用户线程那么清闲,这个怎么理解呢?用户线程的编写者只需要实现应用逻辑就可以,至于调度,信号处理等工作完全有内核代劳,用户进程根本不需要操这些心,比如说调度, 在2.6完全可抢占内核之前,内核线程必须显式放弃处理器,否则它将永远不会被抢占,这就给了内核线程的开发者很大的限制,不过谁让他们写的是内核程序呢?应该的!
关于调度就不说那么多了,现在看一下信号的处理。linux规定,只有在进程返回用户空间的前夕才处理pending未决的信号,这就产生了一个问题,内 核线程如何处理信号?它永远不会返回用户空间是否意味着它就不能处理信号了,如果真的这样的话,linux内核也就太不灵活了,当然不是这样,这不是 linux的性格。这只是问题之一;还有一个问题就是论坛上很多朋友在问如何杀死内核线程,linux中线程结束有三种方式:1.自己结束;2.异常结 束;3.被信号结束。本质上2也是靠发送信号结束线程的,这样就只剩下两种方式,一个是自主结束一个是靠信号结束,如果内核线程根本就不能处理信号的话,那还谈什么靠信号结束?于是,种种理由迫使内核线程不应该不能处理信号,内核线程虽然没有用户空间,不存在返回用户空间一说,也没有必要就为了内核线程就 更改linux内核信号处理架构,那么唯一的办法就是由内核线程自己处理信号,这个策略和非抢占内核时期由内核线程自己放弃处理器是一样的,毕竟它是内核的东西,多让它作些事情并不多。那么这一切具体是怎么实现的呢?内核线程到底能不能杀死呢?可以先试一下,执行以下命令:
[root@localhost zhaoy]# ps -e |grep khubd
然后杀死它,果然,khubd被杀了,那么可以肯定地说,内核线程是可以杀死的!内核线程是怎么被杀死的呢?我们来看一下这个khubd:
static int hub_thread(void *__unused)
{
         daemonize("khubd");  //这个函数很重要,凡是调用了这个函数该内核线程就放弃了继承的或者sys_fork时分配的用户地址空间mm_struct,而且阻塞了一切信号,包括SIGKILL(-9)信号。
         allow_signal(SIGKILL);  //又允许了SIGKILL信号
         do {
                 hub_events();
                 wait_event_interruptible(khubd_wait, !list_empty(&hub_event_list));
                 if (current->flags & PF_FREEZE)
                         refrigerator(PF_FREEZE);
         } while (!signal_pending(current)); //一轮循环结束就监测是否有信号pending,一旦有就退出循环。(因为只可能是SIGKILL信号)
         pr_debug ("%s: khubd exiting/n", usbcore_name);  //执行到这里就说明khubd将要退出了,被杀死了
         complete_and_exit(&khubd_exited, 0);
}
以上仅仅用khubd说明一下内核线程怎么处理信号和内核线程被杀的问题,当然还可能有更复杂的控制逻辑,也可能是类似于用户进程的do_signal的逻辑,但是原理一模一样,就不赘述了。
上面介绍了内核线程处理信号和被杀死的原理,顺带地提了一嘴非抢占内核中内核线程的协作多任务原理(必须自己放弃cpu),这种设计让我觉得很不对称,内 核线程和用户线程没有统一地进行对待,而在solaris里面一切线程都是被统一对待的。这实际上并不是美中不足,而正是linux的灵活性之所在,内核 只提供用户接口,而具体怎么实现用户不必过问,谁要是觉得不好怎么的,完全可以提供一个好的,这就是linux的性格。

原文链接: https://blog.csdn.net/dog250/article/details/5303238

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