Zephyr内核 之 Threads

• Thread

A thread is a kernel object that is used for application processing that is too lengthy or too complex to be performed by an ISR.

• thread is referenced by a thread id

Each thread is referenced by a thread id that is assigned when the thread is spawned.

Lifecycle

Thread Creation（线程创建）

• 先创建，后使用
• 可立即或延迟启动
• 延迟启动可启动前取消，但需重新生成

Thread Termination（线程终止）

• 通过从入口点函数返回，同步结束线程的运行
• 终止的线程负责释放其拥有的任何共享资源（如互斥锁、动态分配的内存）
• 使用k_thread_abort() 和 k_thread_join() 同步线程终止状态
  • k_thread_abort() 中止目标线程
  • k_thread_join() 休眠直到目标线程退出

Thread Aborting（线程中止）

• 其他线程（包括自身）终止 或 线程触发错误导致内核自动退出该线程
• 最好用信号通知线程优雅地自终止

Thread Suspension（线程挂起）

• k_thread_suspend() 挂起目标线程，k_thread_resume() 恢复目标线程

Thread States

ready: 没有阻碍进程执行的因素，符合条件被调度器选为当前进程；
unready：有一个或多个阻碍进程执行的因素，不能被调度器选为当前进程；

• Note
  Although the diagram above may appear to suggest that both Ready and Running are distinct thread states, that is not the correct interpretation. Ready is a thread state, and Running is a schedule state that only applies to Ready threads.

Thread Stack objects（线程堆栈对象）

线程优先级

• 值越小，优先级越高；
• 优先级数据几乎无限制；

根据优先级分为两类线程：
协作线程：(- CONFIG_NUM_COOP_PRIORITIES) 到 -1
可抢占线程：0 到 ( CONFIG_NUM_PREEMPT_PRIORITIES- 1)

协作线程：不可抢占，成为当前线程后会一直保持，直到自身进入unready状态。
可抢占线程：随时可被抢占，成为当前线程，一旦优先级相同或更高的线程进入ready状态，即被抢占。

元中断优先级（Meta- IRQ priorities）

• 是协作线程优先级的子类，占据优先级最高端区域；
• 仍然是个线程，自有堆栈，而不是CPU的中断堆栈；
• 谨慎使用，特别简单特别高优先级的线程才能考虑。

线程选项（Thread Options）

• K_ESSENTIA
• K_SSE_REGS
  x86架构使用SSE寄存器
• K_FP_REGS
  使用CPU浮点寄存器
• K_USER
  如果CONFIG_USERSPACE启用，此线程将在用户模式下创建，并降低权限。
• K_INHERIT_PERMS
  继承父线程权限，用户模式使用

线程的使用

线程创建
方法1: k_thread_create()， 定义堆栈区域、线程控制块，使用

#define MY_STACK_SIZE 500
#define MY_PRIORITY 5

extern void my_entry_point(void *, void *, void *);

K_THREAD_STACK_DEFINE(my_stack_area, MY_STACK_SIZE);
struct k_thread my_thread_data;

k_tid_t my_tid = k_thread_create(&my_thread_data, my_stack_area,
                                 K_THREAD_STACK_SIZEOF(my_stack_area),
                                 my_entry_point,
                                 NULL, NULL, NULL,
                                 MY_PRIORITY, 0, K_NO_WAIT);

方法2: K_THREAD_DEFINE

#define MY_STACK_SIZE 500
#define MY_PRIORITY 5

extern void my_entry_point(void *, void *, void *);

K_THREAD_DEFINE(my_tid, MY_STACK_SIZE,
                my_entry_point, NULL, NULL, NULL,
                MY_PRIORITY, 0, 0);