1. 概述

    本文档的主要内容是分析SylixOS线程创建的流程,详细介绍了SylixOS的线程创建函数API_ThreadCreate。

     

  2. 环境和参数检查

    在SylixOS中,线程的创建函数不能在中断中调用。且在线程的创建时,系统会对线程的堆栈大小、优先级和名字等参数做有效性检查,一旦参数出错,则线程创建失败。当参数有效性检查完毕后,系统调用_Allocate_Tcb_Object函数,从空闲TCB控件池中取出一个空闲的TCB资源(TCB是线程控制块)。具体的代码实现如程序清单 2-1所示。

    程序清单 2-1线程创建的环境和参数检查


    /*********************************************************************************************************
    ** 函数名称: API_ThreadCreate
    ** 功能描述: 建立一个线程
    ** 输 入  : pcName             线程名
    **           pfuncThread        指线程代码段起始地址
    **           pthreadattr        线程属性集合指针
    **           pulId              线程生成的ID指针     可以为 NULL
    ** 输 出  : pulId              线程句柄             同 ID 一个概念
    *********************************************************************************************************/
    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()) {                                     /*  不能在中断中调用            */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        } 
        
        if (threadattrDefault.THREADATTR_stStackByteSize == 0) {
            threadattrDefault = API_ThreadAttrGetDefault();                 /*  初始化默认属性              */
        }
        
        if (pthreadattr == LW_NULL) {
            pthreadattr = &threadattrDefault;                               /*  使用默认属性                */
        }                                                                   /*  默认属性总是使用自动分配堆栈*/
        
    #if LW_CFG_ARG_CHK_EN > 0
        if (!pfuncThread) {                                                 /*  指线程代码段起始地址为空    */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        }
        
        if (_StackSizeCheck(pthreadattr->THREADATTR_stStackByteSize)) {     /*  堆栈大小不正确              */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        }
        
        if (_PriorityCheck(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority)) {           /*  优先级错误                  */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        }
    #endif
    
        if (_Object_Name_Invalid(pcName)) {                                 /*  检查名字有效性              */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        }
        
        __KERNEL_MODE_PROC(
            ptcb = _Allocate_Tcb_Object();                                  /*  获得一个 TCB                */
        );
        
        if (!ptcb) {                                                        /*  检查是否可以建立线程        */
            return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
        }



  3. 安全模式

    如程序清单 3-1所示,在SylixOS中,系统对线程创建的环境和参数检查完毕后,会进入安全模式,安全模式的主要作用是保护主线程在创建新线程时不被删除。

    在第2小节中提到"当参数有效性检查完毕后,系统调用_Allocate_Tcb_Object函数,从空闲TCB控件池中取出一个空闲的TCB资源",需要注意这里只是简单的获得一个TCB资源。当系统调用_TCBBuild函数,对TCB结构体的成员进行赋值后,才真正完成TCB的构建。

    程序清单 3-1线程创建的安全模式

     if (LW_SYS_STATUS_IS_RUNNING()) {
            _ThreadSafeInternal();                                          /*  进入安全模式                */
        }
        
        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);                        /*  构建对象 id                 */
    
                                                                            /*  初始化堆栈,SHELL           */
        pstkFristFree = archTaskCtxCreate((PTHREAD_START_ROUTINE)_ThreadShell, 
                                          (PVOID)pfuncThread,               /*  真正的可执行代码体          */
                                          pstkTop, 
                                          pthreadattr->THREADATTR_ulOption);
        
        ulError = _TCBBuildExt(ptcb);                                       /*  首先先初始化扩展结构        */
        if (ulError) {
            iErrLevel = 2;
            _ErrorHandle(ulError);
            goto    __error_handle;
        }
        
        _TCBBuild(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority,                       /*  构建 TCB                    */
                  pstkFristFree,                                            /*  空闲栈区地址                */
                  pstkTop,                                                  /*  主栈区地址                  */
                  pstkButtom,                                               /*  栈底                        */
                  pstkGuard,
                  pthreadattr->THREADATTR_pvExt,
                  pstkLowAddress,
                  stStackSize,                                              /*  相对于字对齐的堆栈大小      */
                  ulIdTemp,
                  pthreadattr->THREADATTR_ulOption,
                  pfuncThread,
                  ptcb,
                  pthreadattr->THREADATTR_pvArg);
    
        if (!(pthreadattr->THREADATTR_ulOption & 
              LW_OPTION_THREAD_INIT)) {                                     /*  非仅初始化                  */
            _TCBTryRun(ptcb);                                               /*  尝试运行新任务              */
        }
        
        if (pulId) {
            *pulId = ulIdTemp;                                              /*  记录 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,当TCB构建完成后,会调用_TCBTryRun函数,尝试将新创建的线程加入候选表中。若候选表非空且新创建的线程优先级高于候选表里的线程时,会产生优先级卷绕。当CPU下次调度,检测到有优先级卷绕时,CPU会从就绪表中寻找一个最适合运行的线程去运行。

     

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