Skip to content

Latest commit

 

History

History
119 lines (102 loc) · 4.17 KB

thread.md

File metadata and controls

119 lines (102 loc) · 4.17 KB
Raw
title date categories tags
Zephys OS uIP 协议栈：Contiki - 初识线程
2016-10-07 07:47:34 -0700
Zephyr OS
Zephyr

Contiki 里的线程与传统线程的概念不一样，为了避免喧宾夺主，我们简单了解一下其基本概念即可。

线程的结构体

结构体 struct process 描述了线程相关的所有信息，它的作用类似于操作系统课程中所讲的 PCB(进程控制块)，其源码如下：

struct process {
  struct process *next;
#if PROCESS_CONF_NO_PROCESS_NAMES
#define PROCESS_NAME_STRING(process) ""
#else
  const char *name;
#define PROCESS_NAME_STRING(process) (process)->name
#endif
  PT_THREAD((* thread)(struct pt *, process_event_t, process_data_t,
                       struct net_buf *, void *user_data));
  struct pt pt;
  unsigned char state, needspoll;
};

主要成员：

  • next：线程通常会被放到一个线程链表中，使用 next 指向线程链表中的下一个线程。
  • name：该线程的名字。
  • thread：该线程的执行实体，类似于 Zephyr OS 中的线程入口函数。
  • pt：用于保存线程切换时的上下文。具体信息请参考《线程切换》一节。
  • state：线程的状态标志。具体信息请参考《线程调度》一节。
  • needspoll：线程的优先级标志，表示该线程需要被优先轮询。具体信息请参考《线程调度》一节。

线程的定义

使用宏 PROCESS() 定义一个线程：

#define PROCESS(name, strname)				\
  PROCESS_THREAD(name, ev, data, buf, user_data);	\
  struct process name = { NULL, strname,		\
                          process_thread_##name }

这个宏定义了一个线程结构体类型的变量。其中，PROCESS_THREAD() 是用于定义线程的执行实体。

该宏有两个参数：

  • name：线程的执行实体的“名字”，是函数的名字。
  • strname：线程的名字，是一个字符串。

线程的执行实体(入口函数)

使用宏 PROCESS_THREAD() 描述一个线程的执行实体：

#define PROCESS_THREAD(name, ev, data, buf, user_data)		\
static PT_THREAD(process_thread_##name(struct pt *process_pt,	\
				       process_event_t ev,	\
				       process_data_t data,	\
				       struct net_buf *buf,	\
				       void *user_data))

#define PT_THREAD(name_args) char name_args

其中，“##”是连接符号，编译器在预编译阶段，会直接将“##”前面的部分和后面的部分组合起来。例如，代码hello_##world经过预处理后会变成hello_world。

将上面的宏 PROCESS_THREAD() 展开：

static char process_thread_name(struct pt * process_pt, \
				       process_event_t ev,	\
				       process_data_t data,	\
				       struct net_buf *buf,	\
				       void *user_data)

线程的使用方法举例

在 Contiki 中，定义一个新线程的步骤是这样的：

  • 先使用宏 PROCESS() 定义一个线程
  • 再使用宏 PROCESS_THREAD() 实现线程的执行实体

相关代码如下：

PROCESS(hello_world_process, "Hello world process");

PROCESS_THREAD(hello_world_process, ev, data)
{
  // 这个是线程头部的固定格式。
	PROCESS_BEGIN();

  // 中间是线程实际的执行代码
	printf("Hello, world\n");

  // 这个是线程尾部的固定格式
    PROCESS_END();
}

其中，PROCESS_BEGIN() 和 PROCESS_END() 是 Contiki 中定义一个线程的固定格式，我们暂且可以不深究，只需要记住这样使用即可。具体信息，请参考《线程切换》一节。

如果不考虑 PROCESS_BEGIN() 和 PROCESS_END() 两个宏，我们将上面的代码展开如下：

// 申明线程的入口函数
static char process_thread_hello_world_process(/* 这里是参数 */);

// 定义一个线程，并对其成员进行初始化
struct process hello_world_process = {
      NULL,
      "Hello world process",
      process_thread_hello_world_process
}

// 实现函数的入口函数
static char process_thread_hello_world_process(/* 这里是参数 */)
{
	printf("Hello, world\n");
}