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Linux内核编程--进程通信信号

这一篇有区别于上一篇的“信号量”机制哈 平台的手机版对排版的支持有限，建议用电脑打开此文章 一，Linux信号的概念： 信号是 Linux 进程间通信的最古老的方式。...在Linux终端上敲“Ctrl+c”，就产生一个“中断”，相当于产生一个信号，接着就会处理这个“中断任务”（默认的处理方式为结束掉当前进程） 2.信号可以直接进行用户空间进程和内核空间进程的交互，内核进程可以利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件...b) 硬件异常将产生信号。 除数为 0，无效的内存访问等。这些情况通常由硬件检测到，并通知内核，然后内核产生适当的信号发送给相应的进程。 c) 软件异常将产生信号。...给本进程或者线程发送指定信号(自己给自己发)，等价于 kill(getpid(), sig)1.在单线程程序中等价于 kill(getpid(), sig) 2.在多线程程序中等价于 pthread_kill...Linux中可能有不同的行为。

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Linux内核编程--信号量机制

若sem<=0，则从阻塞队列中唤醒一个阻塞在该信号量上的线程，然后再返回原线程（调用ν操作的线程）继续执行。...Linux多进程访问共享资源时，需要按下列步骤进行操作： (1)检测控制这个资源的信号量的值。 (2)如果信号量是正数，就可以使用这个资源。进程将信号量的值“减 1”，表示当前进程占用了一份资源。...； 计数信号量：指初始值大于 1 的信号量，当进程中存在多个线程，但某公共资源允许同时访问的线程数量是有限的，它允许在一个时刻至多有count个资源持有者，这时就可以用计数信号量来限制同时访问资源的线程数量...功能: sem_post函数的作用是给信号量的值加上一个“1”，它是一个“原子操作”－－－即同时对同一个信号量做加“1”操作的两个线程是不会冲突的； 信号量的值永远会正确地加一个“2”－－因为有两个线程试图改变它...如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值， 那么当它被第三个线程增加 一个“1”时，等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行，另一个还将处于等待状态。

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Linux内核33-信号量

事实上，Linux提供了两类信号量： 内核使用的信号量 用户态使用的信号量（遵循System V IPC信号量要求） 在本文中，我们集中研究内核信号量，至于进程间通信使用的信号量以后再分析。...虽然信号量可以支持很大的count，但是在linux内核中，大部分情况下还是使用信号量的一种特殊形式，也就是互斥信号量（MUTEX）。...但是，从Linux内核2.6.37版本之后，上面的函数和宏已经不存在。这是为什么呢？因为大家发现在Linux内核的设计实现中通常使用互斥信号量，而不会使用信号量。...为了更好的理解信号量，也为了尝试理解内核在设计上的一些思想和机制。我们还是先了解一下早期版本内核获取和释放信号量的过程。 因为信号量的释放过程比获取更为简单，所以我们先以释放信号量的过程为例进行分析。...基于这个原因，Linux还提供了其它版本的请求信号量的函数： down_trylock() 可以被中断和延时函数调用。

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【Linux】对信号产生的内核级理解

一、键盘产生信号  键盘产生信号这里就要涉及一个重要的概念了，叫硬件中断。我这里会粗粒度地说一下键盘产生信号，以及信号被上层软件读到的过程，只是说一下我自己的理解。...当硬件设备需要CPU的注意时，它会生成一个中断信号，该信号随后被送到CPU的中断控制器。中断控制器负责管理这些信号，并确定哪个中断需要优先处理。...信号发送给进程后进程PCB中其实是用一个32位的整数来保存收到的信号的，也就是说，信号是以位图的形式被保存起来的。...向进程发送信号的本质是写入信号，将保存信号的位图对应的比特位由零置一，一个信号就算被发送给进程了。...因为发送信号要修改PCB内核数据结构的内容，所以无论产生信号的方式有多少种，最终都是由操作系统将信号写入进程PCB中的。

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深入理解Linux内核之内核线程（下）

虽然讲解完了内核线程的创建过程，但是似乎又少点什么，那么下面我们来看两个细节：内核线程执行处理函数和内核线程上下文切换细节： 7.内核线程执行处理函数细节 内核线程执行到处理函数要从fork说起： 7.1...内核中创建内核线程用例 下面我们来看下，内核中创建内核线程为系统服务的用例，我们只提及不讲解具体的服务逻辑。...用例1：linux系统中，当内存不足时，会唤醒kswapd内核线程来进行异步内存回收，下面我们来看他的创建过程： mm/vmscan.c kswapd_init ->for_each_node_state...(kswapd, pgdat, "kswapd%d", nid) //使用kthread_run结构创建并唤醒创建的内核线程 执行kswapd函数 用例2：Linux软中断是下半部的一种机制，一般对效率要求较高的场景会使用到...内核模块代码：kthread_demo.c #include #include #include #include

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Linux有内核级线程吗

线程通常被定义为一个进程中代码的不同执行路线。从实现方式上划分，线程有两种类型：“用户级线程”和“内核级线程”。...用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。...这种线程甚至在象 DOS 这样的操作系统中也可实现，但线程的调度需要用户程序完成，这有些类似 Windows 3.x 的协作式多任务。另外一种则需要内核的参与，由内核完成线程的调度。...而内核线程则没有各个限制，有利于发挥多处理器的并发优势，但却占用了更多的系统开支。...Windows NT和OS/2支持内核线程。Linux 支持内核级的多线程。

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深入理解Linux内核之内核线程（上）

1.开场白 环境： 处理器架构：arm64 内核源码：linux-5.11 ubuntu版本：20.04.1 代码阅读工具：vim+ctags+cscope 在linux系统中， 我们接触最多的莫过于用户空间的任务...，像用户线程或用户进程，因为他们太活跃了，也太耀眼了以至于我们感受不到内核线程的存在，但是内核线程却在背后默默地付出着，如内存回收，脏页回写，处理大量的软中断等，如果没有内核线程那么linux世界是那么的可怕...本文力求与完整介绍完内核线程的整个生命周期，如内核线程的创建、调度等等，当然本文还是主要从内存管理和进程调度两个维度来解析，且不会涉及到具体的内核线程如kswapd的实现，最后我们会以一个简单的内核模块来说明如何在驱动代码中来创建使用内核线程...6.除了初始化阶段0号内核线程和kthreadd本身，其他所有的内核线程都是被kthreadd内核线程来间接创建。...2.kthreadd的诞生 盘古开天辟地，我们知道linux所有任务的祖先是0号进程，然后0号进程创建了天字第一号的1号init进程，init进程是所有用户任务的祖先，而内核线程同样也有自己的祖先那就是

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【Linux 内核】进程管理 ( 内核线程概念 | 内核线程、普通进程、用户线程 | 内核线程与普通进程区别 | 内核线程主要用途 | 内核线程创建函数 kernel_thread 源码 )

文章目录 一、内核线程概念 二、内核线程、普通进程、用户线程 三、内核线程、普通进程区别 四、内核线程主要用途 五、内核线程创建函数 kernel_thread 源码 一、内核线程概念 ---- 直接...由 Linux 内核 启动的线程 , 被称为 " 内核线程 " ; " 内核线程 " 是一种 特殊进程 , 独立运行在 " 内核空间 " , 其将 " 内核函数 " 委托给 独立进程 , 该 " 独立进程..." 与 其它进程 ( 包括 普通进程 , 内核自身 , 用户级线程 ) 并行执行 ; " 内核线程 " 也称为 " 守护进程 " ; 二、内核线程、普通进程、用户线程 ---- 在 【Linux 内核...】进程管理 ( 进程特殊形式 | 内核线程 | 用户线程 | C 标准库与 Linux 内核中进程相关概念 | Linux 查看进程命令及输出字段解析 ) 一、进程特殊形式 ( 内核线程 | 用户线程...-5.6.18\include\linux\sched.h 四、内核线程主要用途 ---- 内核线程主要用途 : 内存同步 : 周期性执行如下同步操作 , 同步 " 修改的内存页 " 与 " 页来源块设备

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Linux线程编程之信号量

hello pthread jjjkj the input words is 5 jjkl;j the input words is 6 end over 注意： 这里在Linux...不过在这之前还是要稍微介绍一下什么是线程信号量，其实这个跟进程通信有点类似——Linux进程编程----syslog的使用和进程间通信的介绍（六）： a、那么什么是信号量呢？...信号量用在多线程多任务同步的时候，一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程，别的线程再进行某些动作（可以理解日常打电话给女朋友，而你朋友却经常给你信号，不要烦她。...当信号量被释放一个，值被加一后，系统自动从等待队列中唤醒一个等待中的线程，让其获得信号量，同时信号量再减一。...因此，为了访问共享资源，线程必须从信号量得到通行证， 如果该信号量的计数大于0，则此线程获得一个通行证，这将导致信号量的计数递减，否则，此线程将阻塞直到获得一个通行证为止。

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Linux内核34-读写信号量

那也就是说，读/写信号量同读/写自旋锁一样，对于读操作，多个内核控制路径可以并发请求一个读写信号量；而对于写操作，每个内核控制路径必须独占访问受保护的资源。...因此，对于读/写信号量来说，写操作的时候，既不可以进行读操作，也不可以进行写操作。读/写信号量提高了内核中的并发数量，也同时提高了系统的整体性能。...内核严格按照先进先出（FIFO）的原则处理等待读/写信号量的进程。读进程或者写进程一旦请求信号量失败，就被写到信号量等待队列的队尾。当信号量被释放后，队列中的第一个进程先被执行，因为它先被唤醒。...高16位的计数器以2的补码形式表示非等待写进程和等待内核控制路径的数量，低16位表示非等待读进程和非等待写进程的总数。 wait_list 等待进程的列表。...down_read() 和 down_write()函数分别用来请求读信号量和写信号量。同理，up_read()和 up_write()函数分别用来释放读信号量和写信号量。

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Java线程与Linux内核线程的映射关系

Java线程与Linux内核线程的映射关系Linux从内核2.6开始使用NPTL （Native POSIX Thread Library）支持，但这时线程本质上还轻量级进程。...Java里的线程是由JVM来管理的，它如何对应到操作系统的线程是由JVM的实现来确定的。Linux 2.6上的HotSpot使用了NPTL机制，JVM线程跟内核轻量级进程有一一对应的关系。...线程的调度完全交给了操作系统内核，当然jvm还保留一些策略足以影响到其内部的线程调度，举个例子，在linux下，只要一个Thread.run就会调用一个fork产生一个线程。...Java线程在Windows及Linux平台上的实现方式，现在看来，是内核线程的实现方式。...看图： Java线程与Linux内核线程的映射关系 （说明：KLT即内核线程Kernel Thread，是“内核分身”。

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Linux多线程信号量控制手段!

Linux多线程DEMO介绍： 本次的DEMO是对多线程知识点的回顾，因为多线程技术在我们平常开发中经常用到。这次的DEMO是通过发送信号量去控制线程的运行和停止。...相当于这两个线程默认是挂起阻塞起来，然后等着input_monitor线程发送指令。...3.2. input_monitor线程的讲解： input_monitor线程的主要用途是，发送指令去操控process1_thread线程和process2_thread线程的运行。...blocking_thread_start主要功能是：开启对应的线程，把线程的count设置成1，并且使用pthread_cond_broadcast去通知对应的线程，要开始线程的打印。...blocking_thread_stop主要功能是：停止对应的线程，把线程的count设置成0，并且使用pthread_cond_broadcast去通知对应的线程，要停止线程的打印。

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【Linux】多线程 之 POSIX信号量

，等待释放临界资源时 sem由0变为1 ，才可以再申请临界资源 这种信号量称为 二元信号量 ，等同于互斥锁 每一个线程，在访问对应的资源时，先申请信号量， 申请成功，表示该线程允许使用该资源 申请不成功...认识接口 POSIX信号量 和system V 信号量 作用相同，都是用于同步操作，达到无冲突的访问共享资源目的，但POSIX可以用于线程间同步 ---- sem_init ——初始化信号量 输入 man...sem_init sem ：表示信号量 pshared ： 0表示线程间共享 非零表示进程间共享 value ： 信号量初始值 (计数器值初始化为多少) sem_destroy——销毁信号量...，空间信号量只有生产者关心 构造 将环形队列ring大小和_cap(容量)初始化为N 0表示线程间共享,将数据信号量 初始化为0，将空间信号量初始化为整个环形队列的容量 (对于两者的初始化值大小，在原理处都有详细解释...main() { ringqueue*rq=new ringqueue(); pthread_t c;//消费者 pthread_t p;//生产者 //创建线程

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【Linux】详解用户态和内核态&&内核中信号被处理的时机&&sigaction信号自定义处理方法

它们必须通过系统调用接口来请求内核态的服务。 1.2、内核态  内核态是操作系统的核心部分（即内核）的运行状态。在这种状态下，代码可以访问系统内的所有内存空间，并且可以执行特权指令。...内核态下的代码具有最高级别的权限，可以访问硬件、执行敏感操作，并管理系统资源。 1.3、用户态和内核态的切换时机 当用户态下的进程需要执行特权操作时，它会通过系统调用接口向内核发出请求。...在这三种情况下，操作系统都会保存用户态的上下文，并在内核态下处理这些事件。 二、信号被处理的时机  如下图所示，进程从内核态切换回用户态的时候，信号会被检测并处理。...如果该信号的处理方法为默认处理方法，就不需要从内核态切换回用户态来处理我们写的方法，但如果该信号的处理方法为我们自己的自定义处理方法，就要从内核态切换回用户态来执行，执行完毕程序再进入内核。...三、用户态和内核态切换的内核级理解 在我们的进程地址空间中存在1G的内核空间，这部分会用来映射加载到内存中的操作系统。

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Java线程与内核线程

本篇文章探究下Java线程与内核线程的关系. 在Java中,一个Java的线程对应一个内核的线程,实际的业务代码是由内核线程来执行的,而Java线程只是一个傀儡....在Thread-A线程结束之后,对应的有个内核线程707也消失了,那么这个内核线程707是不是就是对应Java的Thread-A线程呢?...我们是使用strace -ff -o out java Example命令运行的程序,因此它会打印系统调用相关的信息. 707内核线程打印了Thread-A, 也就是说,内核线程707对应Java的...同时当Java线程的run方法执行完成之后, 线程就调用exit退出了. 这里也就解释了Java线程退出之后,内核线程也会退出的原因了....中的线程状态,以及内核的线程状态,都是不完全一样的.

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【Linux】信号＞信号产生&&信号处理&&信号保存&&信号详解

2.4 硬件异常产生信号 硬件异常被硬件以某种方式被硬件检测到并通知内核，然后内核向当前进程发送适当的信号。...被阻塞的信号产生时将保持在未决状态，直到进程解除对此信号的阻塞，才执行递达的动作 阻塞和忽略是不同的，只要信号被阻塞就不会递达，而忽略是在递达之后可选的一种处理动作 3.2 在内核中的表示 信号在内核中的表示示意图...信号产生时，内核在进程控制块中设置该信号的未决标志，直到信号递达才清除该标志。...Linux是这样实现的：常规信号在递达之前产生多次只计一次，而实时信号在递达之前产生多次可以依次放在一个队列里 3.3 sigset_t 从上图来看，每个信号只有一个bit的未决标志，非0即1，不记录该信号产生了多少次...此方法对于Linux可用,但不保证在其它UNIX系统上都可用 测试代码 #include #include #include #include

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Linux系统编程-(pthread)线程通信(信号量)

总结 信号量也主要是用来保护共享资源（信号量也属于临界资源），使得资源在一个时刻只有一个线程或者多个线程独享。...**信号量和互斥锁(mutex)的区别：**互斥锁只允许一个线程进入临界区，而信号量允许多个线程同时进入临界区，要使用信号量同步，需要包含头文件semaphore.h。 2....如果pshared的值为0，那么信号量在进程的线程之间共享，并且应位于所有线程可见的某个地址（例如，全局变量）能够，或在堆上动态分配的变量），如果pshared不为零，那么信号量在进程之间共享，信号量的值就位于共享内存区域...主要用来增加信号量的值。当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程不在阻塞。...（获取信号量），主要被用来阻塞当前线程直到信号量 sem 的值大于 0，得到信号量之后，信号量的值会减一。

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