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Linux内核架构分析之内核线程创建与调度策略选型

共计 30 章节

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内核线程概述

什么是内核线程 · 内核线程与用户进程的区别 · 内核线程与工作队列的关系

内核线程概述什么是内核线程

内核线程数据结构

task_struct结构体深度解析 · thread_info与内核栈 · 内核线程的PID与TGID

内核线程数据结构task

内核线程创建API

kthread_create()函数… · kthread_run()宏的封装 · kthread_create_on_…

API内核线程创建

kthread_create()源码分析

创建过程的核心路径 · kthreadd内核线程的职责 · wait_for_completio…

内核线程的启动与停止

wake_up_process()唤… · kthread_stop()停止流程 · should_stop()检查点

内核线程的启动停止

内核线程的生命周期管理

线程状态转换（TASK_RUNNIN… · 退出流程do_exit()与kthr…

内核线程的生命周…TASK

内核线程的优先级设置

set_user_nice()系统调… · sched_setscheduler… · 实时优先级与普通优先级

内核线程的优先级…set

CFS调度器基础

完全公平调度器设计思想 · 虚拟运行时间vruntime · 红黑树结构

CFS调度器基础

CFS调度策略

SCHED_NORMAL与SCHED… · 调度延迟与最小粒度 · 组调度与带宽控制

CFS调度策略

实时调度策略

SCHED_FIFO先入先出策略 · SCHED_RR时间片轮转策略 · 实时优先级范围与调度规则

实时调度策略SCHED

SCHED_DEADLINE调度策略

EDF（最早截止时间优先）算法 · 调度周期与运行时间参数 · 带宽隔离机制

调度类体系结构

sched_class结构体分析 · stop_sched_class到i… · pick_next_task()流程

调度类体系结构sched

调度策略选型原则

实时性要求与吞吐量权衡 · CPU密集型vs I/O密集型场景 · 延迟敏感度分析

调度策略选型原则实时性要求

内核线程绑定CPU

kthread_bind()实现原理 · cpu_possible_mask与… · set_cpus_allowed_p…

CPU内核线程绑定

CPU隔离与内核线程

isolcpus内核参数 · cpuset cgroup子系统 · housekeeping CPU概念

内核线程与cgroup

cpu cgroup控制器 · cpuacct统计 · cgroup v2对内核线程的影响

cgroup内核线程

内核线程的栈管理

内核栈大小配置（THREAD_SIZ… · 栈溢出检测机制（STACKPROTE… · vmalloc栈

内核线程的栈管理THREAD

内核线程与信号处理

信号掩码设置 · flush_signals()与si… · 内核线程的信号忽略策略

内核线程信号处理

内核线程的锁与同步

mutex/spinlock在内核线… · wait_event_interru… · completion接口

内核线程的锁同步

内核线程与per-CPU变量

per-CPU变量定义与访问 · get_cpu/put_cpu保护 · 内核线程的局部性优化

per-CPU内核线程

内核线程的调试与跟踪

/proc//status与stac… · ftrace跟踪内核线程调度 · kprobe动态插桩

内核线程的调试跟踪

内核线程与RCU

RCU读端临界区在内核线程中的使用 · synchronize_rcu()等… · call_rcu()回调

RCU内核线程

内核线程与内存管理

内核线程的mm_struct为NUL… · 匿名内存映射 · 内核线程的页表特殊性

内核线程内存管理

内核线程与文件系统

内核线程的文件描述符表 · daemonize()历史接口 · 内核线程打开文件的风险

内核线程文件系统

内核线程与网络协议栈

softirq与内核线程的关系 · ksoftirqd线程分析 · napi线程化处理

内核线程网络协议栈

内核线程与块设备

bdi_writeback线程 · md/raid内核线程 · dm内核线程架构

内核线程块设备

内核线程与电源管理

freezer机制 · suspend/resume过程中的… · cpuidle与调度

内核线程电源管理

内核线程与容器

命名空间对内核线程的影响 · pid namespace隔离 · 内核线程在容器中的可见性

内核线程容器

内核线程性能优化

减少上下文切换 · 使用线程池模式 · 避免频繁创建销毁

内核线程性能优化减少上下文切换

编写一个自定义内核线程模块 · 实现周期性任务调度 · 结合hrtimer高精度定时器

实战案例编写一个自定义内…