kthread_create和kernel_thread的区别和总结

在看linux驱动代码的时候，经常惠会碰到kthread_create这个函数，google一下，发现很多人在讲二者的区别，但是都在讲源码的区别而已，总结不够，感觉没有说出二者之间的本质区别，自己总结下。
一. 源码分析（linux-2.6.39）
1. kthread_create源码分析
#define kthread_create( threadfn, data, namefmt, arg. . . ) / kthread_create_on_node( threadfn, data, - 1, namefmt, ##arg)
149 struct task_struct * kthread_create_on_node( int ( * threadfn) ( void * data) ,
150 void * data,
151 int node,
152 const char namefmt[ ] ,
153 . . . )
154 {
155 struct kthread_create_info create;
156
157 create. threadfn = threadfn;
158 create. data = data;
159 create. node = node;
/*kthread_create采用了完成量机制，不明白的同学可以先去查阅下等待量机制的原理*/
160 init_completion( & create. done) ;
161
162 spin_lock( & kthread_create_lock) ;
/*注意这个全局链表kthread_create_list， 所用通过kthread_create创建的内核线程都会挂在这*/
163 list_add_tail( & create. list, & kthread_create_list) ;
164 spin_unlock( & kthread_create_lock) ;
/*这是最重要的地方，从代码看是唤醒了kthreadd_task这个进程，如果对代码比较熟悉的话，就会想到这是内核中 的1号进程kthreadd*/
166 wake_up_process( kthreadd_task) ;
/*当前进程在完成量上睡眠等待*/
167 wait_for_completion( & create. done) ;
168
169 if ( ! IS_ERR( create. result) ) {
170 static const struct sched_param param = { . sched_priority = 0 } ;
171 va_list args;
172
173 va_start( args, namefmt) ;
174 vsnprintf( create. result- > comm, sizeof( create. result- > comm) ,
175 namefmt, args) ;
176 va_end( args) ;
177 / *
178 * root may have changed our ( kthreadd' s) priority or CPU mask.
179 * The kernel thread should not inherit these properties.
180 * /
181 sched_setscheduler_nocheck( create. result, SCHED_NORMAL, & param) ;
182 set_cpus_allowed_ptr( create. result, cpu_all_mask) ;
183 }
184 return create. result;
185 }

具体讲解参见注释，上面代码的执行路径跳转到kthreadd这个内核线程，下面分析下kthreadd的代码：
249
250 int kthreadd( void * unused)
251 {
252 struct task_struct * tsk = current;
253
254 / * Setup a clean context for our children to inherit. * /
/*上面这段注释尤为重要，个人认为这就是kthread_create和kernel_thread的本质区别，对current做了一些 /*处理:设置当前进程的进程名，清空当前进程的信号等，都是为了保证一个干净的上下文环境*/
255 set_task_comm( tsk, "kthreadd" ) ;
256 ignore_signals( tsk) ;
257 set_cpus_allowed_ptr( tsk, cpu_all_mask) ;
258 set_mems_allowed( node_states[ N_HIGH_MEMORY] ) ;
259
260 current- > flags | = PF_NOFREEZE | PF_FREEZER_NOSIG;
261
262 for ( ; ; ) {
263 set_current_state( TASK_INTERRUPTIBLE) ;
264 if ( list_empty( & kthread_create_list) )
265 schedule( ) ; /*如果没有内核线程需要创建，即不是通过kthread_create入口进来的，当前进程就应该调度*/
266 __set_current_state( TASK_RUNNING) ;
267
268 spin_lock( & kthread_create_lock) ;
269 while ( ! list_empty( & kthread_create_list) ) { /*遍历全局链表kthread_create_list，创建内核线程*/
270 struct kthread_create_info * create;
271
272 create = list_entry( kthread_create_list. next ,
273 struct kthread_create_info, list) ;
274 list_del_init( & create- > list) ;
275 spin_unlock( & kthread_create_lock) ;
276
277 create_kthread( create) ; /代码执行路径转入create_kthread/
278
279 spin_lock( & kthread_create_lock) ;

代码执行路径转到create_kthread。
112 static void create_kthread( struct kthread_create_info * create)
113 {
114 int pid;
115
116 #ifdef CONFIG_NUMA
117 current- > pref_node_fork = create- > node;
118 #endif
119 / * We want our own signal handler ( we take no signals by default) . * /
120 pid = kernel_thread( kthread, create, CLONE_FS | CLONE_FILES | SIGCHLD) ;
121 if ( pid < 0) {
122 create- > result = ERR_PTR( pid) ;
123 complete( & create- > done) ;
124 }
125 }
126

这里我们看到了kernel_thread，而且通过kthread_create入口进来的内核线程创建路径都具有统一的线程函数kthread。
74 static int kthread( void * _create)
75 {
76 / * Copy data: it' s on kthread' s stack * /
77 struct kthread_create_info * create = _create;
78 int ( * threadfn) ( void * data) = create- > threadfn;
79 void * data = create- > data;
80 struct kthread self;
81 int ret;
82
83 self. should_stop = 0;
84 self. data = data;
85 init_completion( & self. exited) ;
86 current- > vfork_done = & self. exited;
87
88 / * OK, tell user we' re spawned, wait for stop or wakeup * /
/*这里需要注意：创建的新的内核线程被置为TASK_UNINTERRUPTIBLE,需要显示的被唤醒才能运行*/
89 __set_current_state( TASK_UNINTERRUPTIBLE) ;
90 create- > result = current;
91 complete( & create- > done) ; /*这里显示的唤醒在完成量上等待的进程，然后发生调度，唤醒的是调用kthread_create函数的进程*/
92 schedule( ) ;
93
94 ret = - EINTR;
95 if ( ! self. should_stop)
96 ret = threadfn( data) ;
97
98 / * we can' t just return, we must preserve "self" on stack * /
99 do_exit( ret) ;
100 }

到此为止，一共出现了这么几个进程（线程）：（本文中进程和线程不做区分）
（1）调用kthread_create的进程，假设为进程A
（2）kthreadd进程
（3）新创建的进程，假设为进程B
整个执行流程为：
A 调用kthread_create， 然后在kthread_create中唤醒kthreadd进程，A进程自己在完成量上睡眠，等待kthreadd进程创建过程完成，当kthreadd 最后创建完新进程B，即kthread函数中，再去唤醒睡眠的进程A，如果B进程想要运行，还要显示的对他唤醒。

二 区别总结
上面分析了kthread_create和kernel_thread的代码的不同部分，其中也提到了几点不同，现在总结一下：
（1）最重要的不同：kthread_create创建的内核线程有干净的上那上下文环境，适合于驱动模块或用户空间的程序创建内核线程使用，不会把某些内核信息暴露给用户程序
（2）二者创建的进程的父进程不同： kthread_create创建的进程的父进程被指定为kthreadd, 而kernel_thread创建的进程可以是init或其他内核线程。