SylixOS線程建立的流程分析

時間 2019-11-09

標籤 sylixos 線程建立流程分析简体版

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概述

本文檔的主要內容是分析SylixOS線程建立的流程，詳細介紹了SylixOS的線程建立函數API_ThreadCreate。安全

環境和參數檢查

在SylixOS中，線程的建立函數不能在中斷中調用。且在線程的建立時，系統會對線程的堆棧大小、優先級和名字等參數作有效性檢查，一旦參數出錯，則線程建立失敗。當參數有效性檢查完畢後，系統調用_Allocate_Tcb_Object函數，從空閒TCB控件池中取出一個空閒的TCB資源（TCB是線程控制塊）。具體的代碼實現如程序清單 2-1所示。函數

程序清單 2-1線程建立的環境和參數檢查ui

/*********************************************************************************************************
** 函數名稱: API_ThreadCreate
** 功能描述: 創建一個線程
** 輸　入  : pcName             線程名
**           pfuncThread        指線程代碼段起始地址
**           pthreadattr        線程屬性集合指針
**           pulId              線程生成的ID指針     能夠爲 NULL
** 輸　出  : pulId              線程句柄             同 ID 一個概念
*********************************************************************************************************/
LW_API  
LW_OBJECT_HANDLE  API_ThreadCreate (CPCHAR                   pcName,
                                    PTHREAD_START_ROUTINE    pfuncThread,
                                    PLW_CLASS_THREADATTR     pthreadattr,
                                    LW_OBJECT_ID            *pulId)
{
    if (LW_CPU_GET_CUR_NESTING()) {                                     /*  不能在中斷中調用            */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    } 
    
    if (threadattrDefault.THREADATTR_stStackByteSize == 0) {
        threadattrDefault = API_ThreadAttrGetDefault();                 /*  初始化默認屬性              */
    }
    
    if (pthreadattr == LW_NULL) {
        pthreadattr = &threadattrDefault;                               /*  使用默認屬性                */
    }                                                                   /*  默認屬性老是使用自動分配堆棧*/
    
#if LW_CFG_ARG_CHK_EN > 0
    if (!pfuncThread) {                                                 /*  指線程代碼段起始地址爲空    */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    }
    
    if (_StackSizeCheck(pthreadattr->THREADATTR_stStackByteSize)) {     /*  堆棧大小不正確              */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    }
    
    if (_PriorityCheck(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority)) {           /*  優先級錯誤                  */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    }
#endif

    if (_Object_Name_Invalid(pcName)) {                                 /*  檢查名字有效性              */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    }
    
    __KERNEL_MODE_PROC(
        ptcb = _Allocate_Tcb_Object();                                  /*  得到一個 TCB                */
    );
    
    if (!ptcb) {                                                        /*  檢查是否能夠創建線程        */
        return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
    }

安全模式

如程序清單 3-1所示，在SylixOS中，系統對線程建立的環境和參數檢查完畢後，會進入安全模式，安全模式的主要做用是保護主線程在建立新線程時不被刪除。spa

在第2小節中提到"當參數有效性檢查完畢後，系統調用_Allocate_Tcb_Object函數，從空閒TCB控件池中取出一個空閒的TCB資源"，須要注意這裏只是簡單的得到一個TCB資源。當系統調用_TCBBuild函數，對TCB結構體的成員進行賦值後，才真正完成TCB的構建。線程

程序清單 3-1線程建立的安全模式指針

if (LW_SYS_STATUS_IS_RUNNING()) {
        _ThreadSafeInternal();                                          /*  進入安全模式                */
    }
    
    lib_bzero(&ptcb->TCB_pstkStackTop, 
              sizeof(LW_CLASS_TCB) - 
              _LIST_OFFSETOF(LW_CLASS_TCB, TCB_pstkStackTop));          /*  TCB 清零                    */
    
    ulIdTemp = _MakeObjectId(_OBJECT_THREAD, 
                             LW_CFG_PROCESSOR_NUMBER, 
                             ptcb->TCB_usIndex);                        /*  構建對象 id                 */

                                                                        /*  初始化堆棧，SHELL           */
    pstkFristFree = archTaskCtxCreate((PTHREAD_START_ROUTINE)_ThreadShell, 
                                      (PVOID)pfuncThread,               /*  真正的可執行代碼體          */
                                      pstkTop, 
                                      pthreadattr->THREADATTR_ulOption);
    
    ulError = _TCBBuildExt(ptcb);                                       /*  首先先初始化擴展結構        */
    if (ulError) {
        iErrLevel = 2;
        _ErrorHandle(ulError);
        goto    __error_handle;
    }
    
    _TCBBuild(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority,                       /*  構建 TCB                    */
              pstkFristFree,                                            /*  空閒棧區地址                */
              pstkTop,                                                  /*  主棧區地址                  */
              pstkButtom,                                               /*  棧底                        */
              pstkGuard,
              pthreadattr->THREADATTR_pvExt,
              pstkLowAddress,
              stStackSize,                                              /*  相對於字對齊的堆棧大小      */
              ulIdTemp,
              pthreadattr->THREADATTR_ulOption,
              pfuncThread,
              ptcb,
              pthreadattr->THREADATTR_pvArg);

    if (!(pthreadattr->THREADATTR_ulOption & 
          LW_OPTION_THREAD_INIT)) {                                     /*  非僅初始化                  */
        _TCBTryRun(ptcb);                                               /*  嘗試運行新任務              */
    }
    
    if (pulId) {
        *pulId = ulIdTemp;                                              /*  記錄 ID                     */
    }
    
    if (LW_SYS_STATUS_IS_RUNNING()) {
        _ThreadUnsafeInternal();                                        /*  退出安全模式                */
    }
    return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
}

在安全模式中，當TCB構建完成後，會調用_TCBTryRun函數，嘗試將新建立的線程加入候選表中。若候選表非空且新建立的線程優先級高於候選表裏的線程時，會產生優先級卷繞。當CPU下次調度，檢測到有優先級卷繞時，CPU會從就緒表中尋找一個最適合運行的線程去運行。code