[FreeBSD] freebsd9.2-如何start一个内核守护进程 [复制链接]

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发表于 2014-06-27 00:32 |只看该作者 |倒序浏览

[启动内核进程和内核线程时要用到的数据结构]：

/********************************************************************************
* A kernel process descriptor; used to start "internal" daemons.
*
* Note: global_procpp may be NULL for no global save area.
struct kproc_desc类型的数据对象：
内核进程描述符，用来启动一个内部守护进程，一般静态定义一个
struct kproc_desc类型的数据对象并初始化其成员，然后传递给kproc_start
函数。
arg0：一个字符串，一般为内核进程的name。
func：函数地址，当内核线程开始运行时，将执行该函数。
global_procpp：如果非空，那么 *global_procpp将指向描述内核进程的struct proc
数据对象的地址。
*
***************************************/
39 struct kproc_desc {
40 char *arg0; /* arg 0 (for 'ps' listing) */
41 void (*func)(void); /* "main" for kernel process */
42 struct proc **global_procpp;/* ptr to proc ptr save area */
43 };
/**********************************************************************
* A kernel thread descriptor; used to start "internal" daemons.
类似于struct kproc_desc对象。
内核线程描述符，用来启动一个内部的守护线程。一般静态定义一个
struct kthread_desc数据对象并初始化其成员，然后传递给kthread_start
函数。
arg0：一个字符串，一般为内核线程的name。
func：函数地址，当内核线程开始运行时，将执行该函数。
global_threadpp：如果非空，那么 *global_threadpp将指向描述内核线程的
struct thread数据对象的地址。
*
**************************************/
46 struct kthread_desc {
47 char *arg0; /* arg 0 (for 'ps' listing) */
48 void (*func)(void); /* "main" for kernel thread */
49 struct thread **global_threadpp; /* ptr to thread ptr save area */
50 };

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函数kproc_start和kthread_start实现大概看了一下，区别如下：
函数kproc_start同时要创建一个描述内核进程的struct proc对象，以及相关联的struct thread对象。
函数kthread_start只创建一个描述内核线程的struct thread对象，并将其和proc0关联起来。

下面看看pagedaemon这个内核进程是如何start的，定义的struct kproc_desc类型的数据对象如下:

struct proc *pageproc;
120 static struct kproc_desc page_kp = {
121 "pagedaemon", //arg0成员
122 vm_pageout, //func成员
123 &pageproc //global_procpp成员
124 };
125 SYSINIT(pagedaemon, SI_SUB_KTHREAD_PAGE, SI_ORDER_FIRST, kproc_start,
126 &page_kp);

复制代码

[函数kproc_start]：

/*******************************************************************************
* Start a kernel process. This is called after a fork() call in
* mi_startup() in the file kern/init_main.c.
*
* This function is used to start "internal" daemons and intended
* to be called from SYSINIT().
从这里可以看出，kproc_start函数是通过SYSINIT机制来调用的。
参数描述:
udata：这里就为&page_kp。
将以下面的参数调用kproc_create函数：
kproc_create(vm_pageout, NULL,&pageproc, 0, 0, "%s", "pagedaemon");
******************************/
56 void
57 kproc_start(udata)
58 const void *udata;
59 {
60 const struct kproc_desc *kp = udata;
61 int error;
62
63 error = kproc_create((void (*)(void *))kp->func, NULL,
64 kp->global_procpp, 0, 0, "%s", kp->arg0);
65 if (error)
66 panic("kproc_start: %s: error %d", kp->arg0, error);
67 }

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[函数kproc_create]:

/**********************************************************************************************
* Create a kernel process/thread/whatever. It shares its address space
* with proc0 - ie: kernel only.
*
* func is the function to start.
* arg is the parameter to pass to function on first startup.
* newpp is the return value pointing to the thread's struct proc.
* flags are flags to fork1 (in unistd.h)
* fmt and following will be *printf'd into (*newpp)->p_comm (for ps, etc.).
函数描述：
kproc_create函数将创建一个内核进程，新创建的内核进程和thread0共享
地址空间，即使用的是内核地址空间。
参数描述：
func：pagedaemon进程被调度运行时将要执行的函数地址，这里为函数vm_pageout。
arg：传递给func函数的参数，这里为NULL。
procptr：描述pagedaemon进程的struct proc对象通过*procptr返回，这里为&pageproc。
flags：传递给fork1函数的标志，这里为0。
pages：内核线程的内核栈大小，即多少个page，这里为0，那么内核站的默认大小为2个page。
fmt：可变参数列表,这里为("%s", "pagedaemon")
***********************************************/
79 int
80 kproc_create(void (*func)(void *), void *arg,
81 struct proc **newpp, int flags, int pages, const char *fmt, ...)
82 {
83 int error;
84 va_list ap;
85 struct thread *td;
86 struct proc *p2;
87
88 if (!proc0.p_stats)
89 panic("kproc_create called too soon");
90
/************************************************************************************
* 91-94:
调用fork1函数创建进程，注意这里设置了
#define RFMEM (1<<5) /* share `address space' */
#define RFSTOPPED (1<<17) /* leave child in a stopped state */
这说明了pagedaemon进程将使用内核地址空间，并且fork1函数不会将其添加到cpu的运行
队列中
*****************************/
91 error = fork1(&thread0, RFMEM | RFFDG | RFPROC | RFSTOPPED | flags,
92 pages, &p2, NULL, 0);
93 if (error)
94 return error;
95
96
/*******************************************************************
* save a global descriptor, if desired。
97-98：
返回描述pagedaemon内核进程的struct proc数据对象，即pageproc将
指向描述pagedaemon内核进程的struct proc数据对象。
*************************/
97 if (newpp != NULL)
98 *newpp = p2;
99
100
/*********************************************************************************
* this is a non-swapped system process
101-108：设置相关的标志。
#define PS_NOCLDWAIT 0x0001 No zombies if child dies
#define P_SYSTEM 0x00200 System proc: no sigs, stats or swapping.
#define P_KTHREAD 0x00004 Kernel thread (*).
#define TDP_KTHREAD 0x00200000 This is an official kernel thread
********************/
101 PROC_LOCK(p2);
102 td = FIRST_THREAD_IN_PROC(p2);
103 p2->p_flag |= P_SYSTEM | P_KTHREAD;
104 td->td_pflags |= TDP_KTHREAD;
105 mtx_lock(&p2->p_sigacts->ps_mtx);
106 p2->p_sigacts->ps_flag |= PS_NOCLDWAIT;
107 mtx_unlock(&p2->p_sigacts->ps_mtx);
108 PROC_UNLOCK(p2);
109
/*****************************************************
* 110-117：
struct proc对象的p_comm成员，struct thread对象的
td_name成员都设置为"pagedaemon"。
*********************************/
110 /* set up arg0 for 'ps', et al */
111 va_start(ap, fmt);
112 vsnprintf(p2->p_comm, sizeof(p2->p_comm), fmt, ap);
113 va_end(ap);
114 /* set up arg0 for 'ps', et al */
115 va_start(ap, fmt);
116 vsnprintf(td->td_name, sizeof(td->td_name), fmt, ap);
117 va_end(ap);
118 #ifdef KTR
119 sched_clear_tdname(td);
120 #endif
121
122
/**********************************************************************
* call the processes' main()...
123：
修改线程的硬件上下文，主要更新下面struct pcb对象中下面的两个成员：
td->td_pcb->pcb_esi = (int) func; /* 这里设置为vm_pageout */
td->td_pcb->pcb_ebx = (int) arg; /* 这里设置为NULL */
***************************/
123 cpu_set_fork_handler(td, func, arg);
124
125
/***************************************************************
* Avoid inheriting affinity from a random parent.
#define TD_SET_CAN_RUN(td) (td)->td_state = TDS_CAN_RUN
#define PVM (PRI_MIN_KERN + 4) 84
#define PUSER (PRI_MIN_TIMESHARE) 120
126：函数cpuset_setthread忽略。
129：函数sched_prio更新td的优先级，即更新td_priority成员。
130：函数sched_user_prio更新td_user_pri，td_base_user_pri
两个成员。
**********************************/
126 cpuset_setthread(td->td_tid, cpuset_root);
127 thread_lock(td);
128 TD_SET_CAN_RUN(td);
129 sched_prio(td, PVM);
130 sched_user_prio(td, PUSER);
131
132
/******************************************************
* Delay putting it on the run queue until now.
133-134：
此时调用ULE调度程序的sched_add函数将pagedaemon进程
添加到cpu的运行队列中。
*****************************/
133 if (!(flags & RFSTOPPED))
134 sched_add(td, SRQ_BORING);
135 thread_unlock(td);
136
137 return 0;
138 }

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