SylixOS線程創建的流程分析

1. 概述

   本文檔的主要內容是分析SylixOS線程創建的流程，詳細介紹了SylixOS的線程創建函數API_ThreadCreate。

    

2. 環境和參數檢查

   在SylixOS中，線程的創建函數不能在中斷中調用。且在線程的創建時，系統會對線程的堆棧大小、優先級和名字等參數做有效性檢查，一旦參數出錯，則線程創建失敗。當參數有效性檢查完畢后，系統調用_Allocate_Tcb_Object函數，從空閑TCB控件池中取出一個空閑的TCB資源（TCB是線程控制塊）。具體的代碼實現如程序清單 2-1所示。

   程序清單 2-1線程創建的環境和參數檢查

   
   

   /*********************************************************************************************************
   ** 函數名稱: API_ThreadCreate
   ** 功能描述: 建立一個線程
   ** 輸　入  : pcName             線程名
   **           pfuncThread        指線程代碼段起始地址
   **           pthreadattr        線程屬性集合指針
   **           pulId              線程生成的ID指針     可以為 NULL
   ** 輸　出  : pulId              線程句柄             同 ID 一個概念
   *********************************************************************************************************/
   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()) {                                     /*  不能在中斷中調用            */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       } 
       
       if (threadattrDefault.THREADATTR_stStackByteSize == 0) {
           threadattrDefault = API_ThreadAttrGetDefault();                 /*  初始化默認屬性              */
       }
       
       if (pthreadattr == LW_NULL) {
           pthreadattr = &threadattrDefault;                               /*  使用默認屬性                */
       }                                                                   /*  默認屬性總是使用自動分配堆棧*/
       
   #if LW_CFG_ARG_CHK_EN > 0
       if (!pfuncThread) {                                                 /*  指線程代碼段起始地址為空    */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       }
       
       if (_StackSizeCheck(pthreadattr->THREADATTR_stStackByteSize)) {     /*  堆棧大小不正確              */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       }
       
       if (_PriorityCheck(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority)) {           /*  優先級錯誤                  */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       }
   #endif
   
       if (_Object_Name_Invalid(pcName)) {                                 /*  檢查名字有效性              */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       }
       
       __KERNEL_MODE_PROC(
           ptcb = _Allocate_Tcb_Object();                                  /*  獲得一個 TCB                */
       );
       
       if (!ptcb) {                                                        /*  檢查是否可以建立線程        */
           return  (LW_OBJECT_HANDLE_INVALID);
       }

   
   

   
   

3. 安全模式

   如程序清單 3-1所示，在SylixOS中，系統對線程創建的環境和參數檢查完畢后，會進入安全模式，安全模式的主要作用是保護主線程在創建新線程時不被刪除。

   在第2小節中提到"當參數有效性檢查完畢后，系統調用_Allocate_Tcb_Object函數，從空閑TCB控件池中取出一個空閑的TCB資源"，需要注意這里只是簡單的獲得一個TCB資源。當系統調用_TCBBuild函數，對TCB結構體的成員進行賦值后，才真正完成TCB的構建。

   程序清單 3-1線程創建的安全模式

    if (LW_SYS_STATUS_IS_RUNNING()) {
           _ThreadSafeInternal();                                          /*  進入安全模式                */
       }
       
       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);                        /*  構建對象 id                 */
   
                                                                           /*  初始化堆棧，SHELL           */
       pstkFristFree = archTaskCtxCreate((PTHREAD_START_ROUTINE)_ThreadShell, 
                                         (PVOID)pfuncThread,               /*  真正的可執行代碼體          */
                                         pstkTop, 
                                         pthreadattr->THREADATTR_ulOption);
       
       ulError = _TCBBuildExt(ptcb);                                       /*  首先先初始化擴展結構        */
       if (ulError) {
           iErrLevel = 2;
           _ErrorHandle(ulError);
           goto    __error_handle;
       }
       
       _TCBBuild(pthreadattr->THREADATTR_ucPriority,                       /*  構建 TCB                    */
                 pstkFristFree,                                            /*  空閑棧區地址                */
                 pstkTop,                                                  /*  主棧區地址                  */
                 pstkButtom,                                               /*  棧底                        */
                 pstkGuard,
                 pthreadattr->THREADATTR_pvExt,
                 pstkLowAddress,
                 stStackSize,                                              /*  相對于字對齊的堆棧大小      */
                 ulIdTemp,
                 pthreadattr->THREADATTR_ulOption,
                 pfuncThread,
                 ptcb,
                 pthreadattr->THREADATTR_pvArg);
   
       if (!(pthreadattr->THREADATTR_ulOption & 
             LW_OPTION_THREAD_INIT)) {                                     /*  非僅初始化                  */
           _TCBTryRun(ptcb);                                               /*  嘗試運行新任務              */
       }
       
       if (pulId) {
           *pulId = ulIdTemp;                                              /*  記錄 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，當TCB構建完成后，會調用_TCBTryRun函數，嘗試將新創建的線程加入候選表中。若候選表非空且新創建的線程優先級高于候選表里的線程時，會產生優先級卷繞。當CPU下次調度，檢測到有優先級卷繞時，CPU會從就緒表中尋找一個最適合運行的線程去運行。

    

4. 免責聲明

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