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== 内核态线程、内核线程以及进程的内核栈问题 ==

linux 下线程库的实现，以常用的 Linuxthread 或者 NPTL 为例，这些库创建线程是使用这些标志　CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND　调用 clone()　来实现的，就是一个轻量级进程。


在使用 fork, vfork, clone 这些函数创建进程或者轻量级进程时，内核都会调用 alloc_task_struct() 为其分配一个 task_struct； 调用 alloc_thread_info() ，表面上看好像是分配 thread_info 结构，实际上：

<source lang=c>
#define alloc_thread_info(tsk) kmalloc(THREAD_SIZE, GFP_KERNEL)
</source>


分 配了 THREAD_SIZE 的空间，底端为　thread_info ，指向它的指针保存于 task_struct->thread_info 中。可以看到，task_struct->thread_info + THREAD_SIZE 即为进程或者轻量级进程的内核栈栈底。

无论是使用 clone 生成轻量级进程，还是使用 kernel_thread 创建内核线程，他们都会进入 do_fork，进而调用 alloc_thread_info()，因此他们都有内核栈，大小为 THREAD_SIZE，底端为 thread_info 。 

因此linux 下，每个线程都会有一个内核栈，这个当线程数目很大时是个问题，因此会对线程数目进行限制：
<source lang=bash>
# 查看 F1C 系统最大线程数
$ cat /proc/sys/kernel/threads-max
862

# 查看 F1C 每个用户的最大进程数（包含线程）
$ cat /proc/sys/kernel/pid_max
32768

# 查看所有限制
$ ulimit -a

# 查看特定限制
$ ulimit -u  # 最大用户进程数
431
$ ulimit -s  # 栈大小 (KB)
8192
</source>

threads-max 主要由 kernel/fork.c 中的 sysctl_max_threads() 处理，引用局部变量 max_threads

pid_max 定于于内核源码 include/linux/threads.h 中：
<source lang=cpp>
#define PID_MAX_DEFAULT (CONFIG_BASE_SMALL ? 0x1000 : 0x8000)
#define PID_MAX_LIMIT (CONFIG_BASE_SMALL ? PAGE_SIZE * 8 : \
                      (sizeof(long) > 4 ? 4 * 1024 * 1024 : PID_MAX_DEFAULT))
</source>

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