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RT-Thread 实时操作系统核心是一个高效的硬实时核心,它具备非常优异的实时性、稳
定性、可剪裁性,当进行最小配置时,内核体积可以到 3k ROM 占用、 1k RAM 占用。
RT-Thread 中的“线程”一般由三部分组成:线程代码(函数)、 线程控制块、 线程堆栈。
/* 指向线程控制块的指针*/
static struct rt_thread led_thread= RT_NULL;
void led_thread_entry(void* parameter) { rt_uint8_t count=0; rt_hw_led_init(); while (1) { if (++count>=4) count = 0; rt_hw_led_on(ledTable[count][0]); rt_hw_led_off(ledTable[count][1]); rt_hw_led_off(ledTable[count][2]); rt_hw_led_off(ledTable[count][3]); rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND/2 ); /* sleep 0.5 second and switch to other thread */ } }
上面即是一个典型的线程代码结构—无限死循环,当然还有一种线程结构是顺序执行的,比如初始化线程,它执行到 return(),就会返回,当其返回后,系统会在 idle 线程中将其删除,从而使其退出调度队列。一般情况下用户线程都将是一个无限循环结构。
? 线程堆栈:
static rt_uint8_t led_stack[ 512];
线程堆栈是一段连续的内存块,当线程切换后,为了满足线程切换和响应中断时保存cpu 寄存器中的内容及任务调用其它函数时的准备,每个线程都要配有自己的堆栈.
创建一个我们自己的线程
前面说了这么多,我们还是来自己建立一个线程,这样的话印象更深刻。
RT-Thread 中的线程分为静态线程—线程堆栈由编译器静态分配,使用 rt_thread_init ()
函数创建和动态线程—线程堆栈由系统动态分配,使用 rt_thread_create()函数创建。/* 静态线程的 线程堆栈*/
static rt_uint8_t led1_stack[512]; /* 静态线程的 线程控制块 */ static struct rt_thread led1_thread; void demo_thread_creat(void) { rt_err_t result; /* 动态线程的 线程控制块指针 */ rt_thread_t led2_thread; rt_hw_led_init(); /* 创建静态线程 : 优先级 20 ,时间片 2 个系统滴答 */ result = rt_thread_init( &led1_thread, "led1", static_thread_entry,
RT_NULL, (rt_uint8_t*)&led1_stack[0],
sizeof(led1_stack),
20,
2); if (result == RT_EOK) { rt_thread_startup(&led1_thread); } /* 创建动态线程 : 堆栈大小 512 bytes ,优先级 21 ,时间片 2 个系统滴答 */ led2_thread = rt_thread_create("led2", dynamic_thread_entry,
RT_NULL, 512,
21,
2); if (led2_thread != RT_NULL) rt_thread_startup(led2_thread); }
静态线程 VS 动态线程
从上例可看出,静态、动态线程在做同样的事情时,从效果上看,是没有任何差别的!
那么,我们在实际中如何抉择?使用静态线程时,必须先定义静态的线程控制块,并且定义好堆栈空间,然后调用rt_thread_init() 来完成线程的初始化工作。采用这种方式,线程控制块和堆栈占用的内存会放在 RW/ZI 段,这段空间在编译时就已经确定,它不是可以动态分配的,所以不能被释放,而只能使用 rt_thread_detach() 函数将该线程控制块从对象管理器中脱离。使用动态定义方式 rt_thread_create() 时, RT-Thread 会动态申请线程控制块和堆栈空间。在编译时, 编译器是不会感知到这段空间的,只有在程序运行时, RT-Thread 才会从系统堆中申请分配这段内存空间,当不需要使用该线程时,调用 rt_thread_delete() 函数就会将这段申请的内存空间重新释放到内存堆中。这两种方式各有利弊,静态定义方式会占用 RW/ZI 空间,但是不需要动态分配内存,运行时效率较高,实时性较好。 动态方式不会占用额外的 RW/ZI 空间,占用空间小,但是
运行时需要动态分配内存,效率没有静态方式高。 总的来说,这两种方式就是空间和时间效率的平衡,可以根据实际环境需求选择采用具体的分配方式。
static void rt_hw_led_init(void); static void static_thread_entry(void* parameter); static void dynamic_thread_entry(void* parameter); /* 变量分配4字节对齐 */ ALIGN(RT_ALIGN_SIZE) /* 静态线程的 线程堆栈*/ static rt_uint8_t led1_stack[512]; /* 静态线程的 线程控制块 */ static struct rt_thread led1_thread; void demo_thread_creat(void) { rt_err_t result; /* 动态线程的 线程控制块指针 */ rt_thread_t led2_thread; rt_hw_led_init(); /* 创建静态线程 : 优先级 20 ,时间片 2个系统滴答 */ result = rt_thread_init(&led1_thread, "led1", static_thread_entry, RT_NULL, (rt_uint8_t*)&led1_stack[0], sizeof(led1_stack), 20, 2); if (result == RT_EOK) { rt_thread_startup(&led1_thread); } /* 创建动态线程 : 堆栈大小512 bytes ,优先级 21 ,时间片 2个系统滴答 */ led2_thread = rt_thread_create("led2", dynamic_thread_entry, RT_NULL, 512, 21, 2); if (led2_thread != RT_NULL) rt_thread_startup(led2_thread); } void static_thread_entry(void* parameter) { /* 无限循环*/ while (1) { GPIO_ResetBits(led1_gpio,led1_pin); rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND/2 ); /* 等待0.5s,让出cpu权限,切换到其他线程 */ GPIO_SetBits(led1_gpio,led1_pin); rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND/2 ); /* 等待0.5s,让出cpu权限,切换到其他线程 */ rt_kprintf(" 静态线程运行 \r\n"); } } void dynamic_thread_entry(void* parameter) { while (1) { GPIO_ResetBits(led2_gpio,led2_pin); rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND/2 ); /* 等待0.5s,让出cpu权限,切换到其他线程 */ GPIO_SetBits(led2_gpio,led2_pin); rt_thread_delay( RT_TICK_PER_SECOND/2 ); /* 等待0.5s,让出cpu权限,切换到其他线程 */ rt_kprintf(" 动态线程运行 \r\n"); } }
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