0号线程swapper

【Linux内核|进程管理】0号线程swapper简介

 

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收起

0. 说明

1. 总览

2. 汇编阶段的初始化

3. init_task结构体

4. bootcpu 0号线程的工作

4.1. start_kernel

4.2. 其他cpu的0号线程创建

4.3. 创建1号和2号线程

4.4. schedule_preempt_disabled

4.5. cpu_startup_entry

4.6. do_idle

0. 说明

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内核版本：linux-6.1

个人仓库：

• 环境搭建脚本仓库：https://gitee.com/kingdix10/envsetup
• eel主仓库：https://gitee.com/kingdix10/eel
• eel改动仓库：https://gitee.com/kingdix10/eel-changes
• 驱动示例仓库：https://gitee.com/kingdix10/eel-kmodules
• 辅助工具仓库：https://gitee.com/kingdix10/eel-ctools

1. 总览

这里以ARM64为例。

在内核的起始阶段，还没有进程和线程的概念，在开启MMU之后，__primary_switched的第一步就是将init_task的地址写到sp_el0，这个时候就可以用get_current()或者curent获取到0号线程的task_struct了。在0号线程的上下文，完成调度器的相关初始化之后，创建1号和2号线程，然后开启调度器，init_task自此进入idle状态。

这里看几个概念：

• 0号线程：对应init_task结构体，名字为swapper，在多处理器中，名称为swapper/<id>，负责内核的一些基础的初始化工作。
• 1号线程：由0号线程创建，最初的函数为kernel_init，运行在内核态，kernel_init完成一些初始化工作后，通过kernel_execve进入用户态。具体的名字由用户态程序决定。
• 2号线程：由0号线程创建，回调函数为kthreadd，名字也是kthreadd，所有内核线程的创建都通过2号线程完成。也就是说，所有内核线程的父线程，都是kthreadd。

在kernel_init中，smp_init会为每个处理器核心创建一个的swapper线程，其task_struct结构体，并将其绑定到对应的处理器上。 在kernel_init调用的一些初始化函数中，有些会通过kthread或kworker的接口来创建内核线程，这些都内核线程的创建都由kthreadd接管。 在kernel_init最后，通过kernel_execve进入用户态，用户态的init程序，如busybox或systemd等，再通过fork或者clone等系统调用创建新的进程或者线程。

关于0号线程，在init_task中，设置的名字为swapper，在sched_init时，才会通过init_idle将其设置为swapper/<id>，而这个id时bootcpu的id，大多数情况下，bootcpu的id是0，图中展示的就是这种情况。

2. 汇编阶段的初