线程管理

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2023-12-01

线程管理接口

结构体
struct	rt_thread
	线程控制块更多...

宏定义
#define	RT_THREAD_INIT 0x00
	初始化完成状态

#define	RT_THREAD_READY 0x01
	就绪状态

#define	RT_THREAD_SUSPEND 0x02
	挂起状态

#define	RT_THREAD_RUNNING 0x03
	运行状态

#define	RT_THREAD_BLOCK RT_THREAD_SUSPEND
	阻塞状态

#define	RT_THREAD_CLOSE 0x04
	关闭状态

#define	RT_THREAD_CTRL_STARTUP 0x00
	启动线程命令.

#define	RT_THREAD_CTRL_CLOSE 0x01
	关闭线程命令.

#define	RT_THREAD_CTRL_CHANGE_PRIORITY 0x02
	改变线程优先级命令.

#define	RT_THREAD_CTRL_INFO 0x03
	获取线程信息命令.

类型定义
typedef struct rt_thread *	rt_thread_t
	线程类型指针定义

函数
void	rt_thread_idle_excute (void)
	系统空闲线程执行函数

rt_thread_t	rt_thread_idle_gethandler (void)
	获取空闲线程处理函数该函数将获取空闲线程的处理程序。

void	rt_schedule (void)
	线程调度函数

void	rt_enter_critical (void)
	调度器上锁

void	rt_exit_critical (void)
	调度器解锁

rt_uint16_t	rt_critical_level (void)
	获取调度锁深度

rt_err_t	rt_thread_init (struct rt_thread thread, const char name, void(entry)(void parameter), void parameter, void stack_start, rt_uint32_t stack_size, rt_uint8_t priority, rt_uint32_t tick)
	初始化线程

rt_thread_t	rt_thread_self (void)
	获得当前线程

rt_err_t	rt_thread_startup (rt_thread_t thread)
	启动线程

rt_err_t	rt_thread_detach (rt_thread_t thread)
	脱离线程

rt_thread_t	rt_thread_create (const char name, void(entry)(void parameter), void parameter, rt_uint32_t stack_size, rt_uint8_t priority, rt_uint32_t tick)
	创建线程

rt_err_t	rt_thread_delete (rt_thread_t thread)
	删除线程

rt_err_t	rt_thread_yield (void)
	使线程让出处理器资源

rt_err_t	rt_thread_sleep (rt_tick_t tick)
	线程睡眠

rt_err_t	rt_thread_delay (rt_tick_t tick)
	线程延时

rt_err_t	rt_thread_mdelay (rt_int32_t ms)
	线程毫秒延时

rt_err_t	rt_thread_control (rt_thread_t thread, int cmd, void *arg)
	控制线程

rt_err_t	rt_thread_suspend (rt_thread_t thread)
	挂起线程

rt_err_t	rt_thread_resume (rt_thread_t thread)
	使线程恢复运行

详细描述

线程管理接口

RT-Thread操作系统是基于线程调度的多任务系统。

调度过程是一种完全抢占式的基于优先级的调度算法。
支持8/32/256优先级，其中0表示最高，7/31/255表示最低。最低优先级7/31/255优先级用于空闲线程。
支持以相同优先级运行的线程。共享时间片循环调度用于这种情况。

线程包含五种状态，操作系统会自动根据它运行的情况来动态调整它的状态。

状态	描述
初始状态	当线程刚开始创建还没开始运行时就处于初始状态；在初始状态下，线程不参与调度。
就绪状态	在就绪状态下，线程按照优先级排队，等待被执行；一旦当前线程运行完毕让出处理器，操作系统会马上寻找最高优先级的就绪态线程运行。
运行状态	线程当前正在运行。
挂起状态	也称阻塞态。它可能因为资源不可用而挂起等待，或线程主动延时一段时间而挂起。在挂起状态下，线程不参与调度。
关闭状态	当线程运行结束时将处于关闭状态。关闭状态的线程不参与线程的调度。

函数说明

void rt_thread_idle_excute

(

void

)

系统空闲线程执行函数

当系统空闲时将运行空闲线程并执行该函数。

void rt_schedule

(

void

)

线程调度函数

该函数将执行一次调度。它将选择一个具有最高优先级的线程，然后切换运行。

void rt_enter_critical

(

void

)

调度器上锁

该函数将把调度器上锁。

示例:: idlehook_sample.c.

void rt_exit_critical

(

void

)

调度器解锁

该函数将解锁调度器

示例:: idlehook_sample.c.

rt_uint16_t rt_critical_level

(

void

)

获取调度锁深度

获取调度器锁的深度。

返回: 调度器锁的深度。 0代表未上锁。

rt_err_t rt_thread_init	(	struct rt_thread *	thread,
		const char *	name,
		void()(void parameter)	entry,
		void *	parameter,
		void *	stack_start,
		rt_uint32_t	stack_size,
		rt_uint8_t	priority,
		rt_uint32_t	tick
	)

初始化线程

此函数将初始化一个线程，通常用于初始化一个静态线程对象。

参数

thread	线程句柄。线程句柄由用户提供出来，并指向对应的线程控制块内存地址。
name	线程的名称；线程名称的最大长度由 rtconfig.h 中定义的 RT_NAME_MAX 宏指定，多余部分会被自动截掉。
entry	线程的入口函数
parameter	入口函数的传入参数
stack_start	线程堆栈的起始地址
stack_size	线程栈大小，单位是字节。在大多数系统中需要做栈空间地址对齐（例如 ARM 体系结构中需要向 4 字节地址对齐）。
priority	线程的优先级。优先级范围根据系统配置情况（rtconfig.h 中的 RT_THREAD_PRIORITY_MAX 宏定义），如果支持的是 256 级优先级，那么范围是从 0 ～ 255，数值越小优先级越高，0 代表最高优先级。
tick	线程的时间片大小。当系统中存在相同优先级线程时，这个参数指定线程一次调度能够运行的最大时间长度。

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

示例:: event_sample.c, mailbox_sample.c, msgq_sample.c, mutex_sample.c, semaphore_sample.c , 以及 thread_sample.c.

rt_thread_t rt_thread_self

(

void

)

获得当前线程

该函数将返回当前线程的线程对象句柄

返回: 成功则返回当前线程对象句柄，如果调度器还未启动，则返回RT_NULL。

rt_err_t rt_thread_startup

(

rt_thread_t

thread

)

启动线程

此函数将启动一个线程并将其放入系统就绪队列

参数

thread

被要被启动的线程句柄

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

示例:: dynmem_sample.c, event_sample.c, idlehook_sample.c, interrupt_sample.c, led_blink_sample.c, mailbox_sample.c, memp_sample.c, msgq_sample.c, mutex_sample.c, priority_inversion.c, producer_consumer.c, scheduler_hook.c, semaphore_sample.c, signal_sample.c, thread_sample.c, timeslice_sample.c , 以及 uart_sample.c.

rt_err_t rt_thread_detach

(

rt_thread_t

thread

)

脱离线程

该函数将脱离一个线程。线程对象将从线程队列中删除，并从系统对象管理中脱离/删除。

参数

thread

线程句柄，它应该是由 rt_thread_init 进行初始化的线程句柄。

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

rt_thread_t rt_thread_create	(	const char *	name,
		void()(void parameter)	entry,
		void *	parameter,
		rt_uint32_t	stack_size,
		rt_uint8_t	priority,
		rt_uint32_t	tick
	)

创建线程

该函数将创建一个线程对象并分配线程对象内存和堆栈。

参数

name	线程的名称；线程名称的最大长度由 rtconfig.h 中的宏RT_NAME_MAX 指定，多余部分会被自动截掉。
entry	线程的入口函数
parameter	入口函数的传入参数
stack_size	线程堆栈的大小
priority	线程的优先级
tick	线程的时间片大小。当系统中存在相同优先级线程时，这个参数指定线程一次调度能够运行的最大时间长度。

返回: 被创建的线程对象句柄

示例:: dynmem_sample.c, idlehook_sample.c, interrupt_sample.c, led_blink_sample.c, memp_sample.c, priority_inversion.c, producer_consumer.c, scheduler_hook.c, signal_sample.c, thread_sample.c, timeslice_sample.c , 以及 uart_sample.c.

rt_err_t rt_thread_delete

(

rt_thread_t

thread

)

删除线程

该函数将删除一个线程。线程对象将从线程队列中删除，并从空闲线程中的系统对象管理中删除。

参数

thread

要删除的线程句柄

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

rt_err_t rt_thread_yield

(

void

)

使线程让出处理器资源

该函数将使当前线程出让处理器资源，它将不再占有处理器，调度器会选择相同优先级的下一个线程执行。线程调用这个接口后，这个线程仍然在就绪队列中。

返回: RT_EOK

rt_err_t rt_thread_sleep

(

rt_tick_t

tick

)

线程睡眠

该函数将使当前线程睡眠几个系统始终节拍的时间

参数

tick

线程睡眠的时间

返回: RT_EOK

rt_err_t rt_thread_delay

(

rt_tick_t

tick

)

线程延时

该函数将使当前线程延时几个系统始终节拍的时间。

参数

tick

延时的系统节拍数

返回: RT_EOK

示例:: udpclient_sample.c.

rt_err_t rt_thread_mdelay

(

rt_int32_t

)

线程毫秒延时

此函数将使当前线程延迟几毫秒。

参数

延时时间

返回: RT_EOK

示例:: event_sample.c, hwtimer_sample.c, i2c_aht10_sample.c, idlehook_sample.c, interrupt_sample.c, led_blink_sample.c, mailbox_sample.c, msgq_sample.c, mutex_sample.c, priority_inversion.c, producer_consumer.c, pwm_led_sample.c, rtc_sample.c, scheduler_hook.c, signal_sample.c , 以及 thread_sample.c.

rt_err_t rt_thread_control	(	rt_thread_t	thread,
		int	cmd,
		void *	arg
	)

控制线程

该函数将根据命令修改线程的一些配置参数。

参数

thread	被指定控制的线程
cmd	控制命令, 包含以下参数： RT_THREAD_CTRL_CHANGE_PRIORITY 改变线程的优先级 RT_THREAD_CTRL_STARTUP 启动线程 RT_THREAD_CTRL_CLOSE 删除线程
arg	控制命令相关的参数

返回: RT_EOK

rt_err_t rt_thread_suspend

(

rt_thread_t

thread

)

挂起线程

该函数将挂起指定的线程。

参数

thread

要被挂起的线程

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

注解: 如果挂起的是当前线程，该函数运行之后必须调用rt_schedule()函数。用户只需要了解该接口的作用，不推荐使用该接口。

rt_err_t rt_thread_resume

(

rt_thread_t

thread

)

使线程恢复运行

线程恢复就是让挂起的线程重新进入就绪状态，并将线程放入系统的就绪队列中；如果被恢复线程在所有就绪态线程中，位于最高优先级链表的第一位，那么系统将进行线程上下文的切换。

参数

thread

将要被恢复的线程

返回: 成功返回 RT_EOK, 失败则返回 -RT_ERROR

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类型定义

函数

详细描述

函数说明