前2課講完了RT-Thread開發(fā)環(huán)境，啟動(dòng)流程，啟動(dòng)以后當(dāng)然是開始跑線程了，那么自然我們得學(xué)會(huì)如何創(chuàng)建線程以及線程的有關(guān)操作。

目錄

前言
一、RT-Thread線程操作函數(shù)
1.1 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程
1.2 靜態(tài)創(chuàng)建線程
1.3 啟動(dòng)線程
線程創(chuàng)建的一個(gè)細(xì)節(jié)—?jiǎng)?chuàng)建和初始化？
句柄是什么？
1.4 刪除線程和脫離線程
1.5 掛起和恢復(fù)線程
1.6 其他線程輔助函數(shù)
1.6.1 獲得當(dāng)前線程
1.6.2 讓出處理器資源
1.6.3 線程睡眠（延時(shí)函數(shù)）
1.6.4 線程控制函數(shù)
1.6.5 設(shè)置和刪除空閑鉤子
1.6.6 設(shè)置調(diào)度器鉤子
二、RT-Thread線程創(chuàng)建示例
2.1 靜態(tài)創(chuàng)建線程示例
2.1 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程示例
三、RT-Thread線程管理簡(jiǎn)析
3.1 線程調(diào)度的基本特點(diǎn)
3.2 線程控制塊
3.3 線程狀態(tài)
3.4 系統(tǒng)線程
結(jié)語

前言

前段時(shí)間寫完 RT-Thread 版本，開發(fā)環(huán)境，啟動(dòng)流程后，停了好一段時(shí)間，因?yàn)橥瓿闪饲懊?課的講解，感覺直接用起來都問題不大了，為啥，因?yàn)?a href="http://m.1cnz.cn/tags/RTOS/" target="_blank">RTOS的調(diào)度，線程通訊等機(jī)制，學(xué)習(xí)過FreeRTOS，看看RT-Thread官方的文檔說明，很多東西就很清楚了= =！以至于在寫本文的時(shí)候，都感覺，是不是太簡(jiǎn)單了？

但是后來又想了想：

1、本系列博文的目的在于總結(jié)記錄，為的是以后在項(xiàng)目中使用起來，我可以直接參考自己總結(jié)的博文，而不是去翻官方的文檔資料。
2、盡量使得沒有學(xué)習(xí)過 RT-Thread 的同學(xué)根據(jù)系列博文能夠?qū)?RT-Thread 有個(gè)認(rèn)識(shí)，然后在一些細(xì)節(jié)的點(diǎn)上面有一定的理解，同時(shí)在遇到 RT-Thread 與 FreeRTOS不同的地方，會(huì)加以說明。
3、當(dāng)初的FreeRTOS系列，真就是很隨意的按照自己學(xué)習(xí)測(cè)試的流程來走，對(duì)小白來說并不友好，回頭看起來，雖然我是真的畫了精力和事件去說明遇到的問題以及解決辦法，但是少了循序漸進(jìn)的過程，整體也沒有一個(gè)好的框架體系，所以好像沒有幫到太多人（看的人不多哈= =?。?。所以在 RT-Thread 系列上面，該系統(tǒng)的還是得系統(tǒng)起來，即便有些東西簡(jiǎn)單基礎(chǔ)，官方和網(wǎng)上文檔詳細(xì)，當(dāng)做一個(gè)筆記，該記錄的還是得記錄！

好的，題外話說到這里，我們回到 RT-Thread 本身，上回我們已經(jīng)把啟動(dòng)流程講清楚了，
上文的最后講到：整個(gè)系統(tǒng)就正常跑起來了，然后用戶運(yùn)行自己想要做的事情，可以在 main 中設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用代碼，或者創(chuàng)建線程。

所以我們接下來當(dāng)然得說說如何創(chuàng)建線程以及線程的一些操作。

本 RT-Thread 專欄記錄的開發(fā)環(huán)境：

RT-Thread記錄（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio開發(fā)環(huán)境 及 配合CubeMX開發(fā)快速上手）

RT-Thread記錄（二、RT-Thread內(nèi)核啟動(dòng)流程 — 啟動(dòng)文件和源碼分析

一、RT-Thread線程操作函數(shù)

RT-Thread線程操作包含：創(chuàng)建 / 初始化線程、啟動(dòng)線程、運(yùn)行線程、刪除 / 脫離線程。

1.1 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程

函數(shù)比較簡(jiǎn)單，具體的看注釋就好（本文余下的函數(shù)介紹類似，看注釋）：

/*
demo，用來接收動(dòng)態(tài)線程返回的句柄
比如 led2_thread  = rt_thread_create(......);
*/
static rt_thread_t led2_thread = RT_NULL; 

#ifdef RT_USING_HEAP      					//定義使用了HEAP才能動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程
/*
參數(shù)的含義，放在上面看起來更加方便，要不然太長了
1、線程的名稱；線程名稱的最大長度由 rtconfig.h 中的宏 RT_NAME_MAX 指定，多余部分會(huì)被自動(dòng)截掉
2、線程入口函數(shù)
3、線程入口函數(shù)參數(shù)，沒有就用 RT_NULL
4、線程棧大小，單位是字節(jié)
5、線程的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)范圍根據(jù)系統(tǒng)配置情況（rtconfig.h 中的 RT_THREAD_PRIORITY_MAX 宏定義），
如果支持的是 256 級(jí)優(yōu)先級(jí)，那么范圍是從 0~255，數(shù)值越小優(yōu)先級(jí)越高，0 代表最高優(yōu)先級(jí)
6、線程的時(shí)間片大小。時(shí)間片（tick）的單位是操作系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍。
當(dāng)系統(tǒng)中存在相同優(yōu)先級(jí)線程時(shí)，這個(gè)參數(shù)指定線程一次調(diào)度能夠運(yùn)行的最大時(shí)間長度。
這個(gè)時(shí)間片運(yùn)行結(jié)束時(shí)，調(diào)度器自動(dòng)選擇下一個(gè)就緒態(tài)的同優(yōu)先級(jí)線程進(jìn)行運(yùn)行
返回值：
線程創(chuàng)建成功,返回線程句柄
線程創(chuàng)建失敗,返回RT_BULL 
*/
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)

1.2 靜態(tài)創(chuàng)建線程

static struct rt_thread led1_thread;   //demo,用戶定義的線程句柄
static char led1_thread_stack[256];    //demo,用戶定義的靜態(tài)線程大小
/*
參數(shù)的含義
1、線程句柄。線程句柄由用戶提供出來，并指向?qū)?yīng)的線程控制塊內(nèi)存地址，上面的led1_thread。
2、線程的名稱；線程名稱的最大長度由 rtconfig.h 中定義的 RT_NAME_MAX 宏指定，多余部分會(huì)被自動(dòng)截掉
3、線程入口函數(shù)
4、線程入口函數(shù)參數(shù)，沒有就用 RT_NULL
5、線程棧起始地址,根據(jù)上面定義就是 &led1_thread_stack[0],
6、線程棧大小，單位是字節(jié)。根據(jù)上面定義就是 sizeof(led1_thread_stack),
在大多數(shù)系統(tǒng)中需要做?？臻g地址對(duì)齊（例如 ARM 體系結(jié)構(gòu)中需要向 4 字節(jié)地址對(duì)齊）
7、線程的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)范圍根據(jù)系統(tǒng)配置情況（rtconfig.h 中的 RT_THREAD_PRIORITY_MAX 宏定義），
如果支持的是 256 級(jí)優(yōu)先級(jí)，那么范圍是從 0~255，數(shù)值越小優(yōu)先級(jí)越高，0 代表最高優(yōu)先級(jí)
8、線程的時(shí)間片大小。時(shí)間片（tick）的單位是操作系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍。
當(dāng)系統(tǒng)中存在相同優(yōu)先級(jí)線程時(shí)，這個(gè)參數(shù)指定線程一次調(diào)度能夠運(yùn)行的最大時(shí)間長度。
這個(gè)時(shí)間片運(yùn)行結(jié)束時(shí)，調(diào)度器自動(dòng)選擇下一個(gè)就緒態(tài)的同優(yōu)先級(jí)線程進(jìn)行運(yùn)行
返回值：
線程創(chuàng)建成功,返回RT_EOK
線程創(chuàng)建失敗,返回RT_ERROR 	
*/
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);

這里需要說明一下，為什么用戶定義一個(gè) char 類型的數(shù)組可以作為線程?？臻g呢？

因?yàn)樯暾?qǐng)一個(gè)全局變量的數(shù)組，本質(zhì)就是開辟了一段連續(xù)的內(nèi)存空間！這是用戶申請(qǐng)的，所以在編譯的時(shí)候就被確定分配好了，這段內(nèi)存空間申請(qǐng)出來，通過rt_thread_init函數(shù)，就分配給了這個(gè)線程使用。

如果知道了上面的話，但是還不能理解內(nèi)存空間和線程有什么關(guān)系的時(shí)候，這個(gè)就得慢慢來……簡(jiǎn)單來說就是，線程運(yùn)行需要占用一段內(nèi)存空間，這段內(nèi)存空間每個(gè)線程的都不一樣，他們是用來線程運(yùn)行的時(shí)候，函數(shù)調(diào)用線程切換保存現(xiàn)場(chǎng)用的。
反正先記住必須給每個(gè)線程單獨(dú)的一片內(nèi)存空間，RTOS才能正常運(yùn)行，所有的RTOS都是。
動(dòng)態(tài)創(chuàng)建同樣的意思，只不過你看不到，由內(nèi)核函數(shù)自動(dòng)處理了就沒那么直觀。

在上面示例代碼中，256個(gè)char類型的數(shù)組，就是占用256個(gè)字節(jié)（char類型占用1個(gè)字節(jié)），所以最后分配給線程的空間就是256個(gè)字節(jié)。

1.3 啟動(dòng)線程

創(chuàng)建完線程并不代表線程就運(yùn)行了，在RT-Thread稱為初始狀態(tài)，要跑起來需要人為的給他“開”一下，這里與FreeRTOS創(chuàng)建任務(wù)后是不同的，F(xiàn)reeRTOS是直接創(chuàng)建完成就開始運(yùn)行參與調(diào)度了。

創(chuàng)建的線程狀態(tài)處于初始狀態(tài)，并未進(jìn)入就緒線程的調(diào)度隊(duì)列，我們可以在線程創(chuàng)建成功后調(diào)用rt_thread_startup函數(shù)接口讓該線程進(jìn)入就緒態(tài)：

/*
static rt_thread_t led2_thread = RT_NULL;
static struct rt_thread led1_thread;
上面的兩個(gè)demo就是：
rt_thread_startup(&led1_thread);
rt_thread_startup(led2_thread);
*/
rt_err_t rt_thread_startup(rt_thread_t thread);

這里又有一個(gè)小細(xì)節(jié)需要說明一下，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)創(chuàng)建線程的rt_thread_startup使用的小區(qū)別！

上面代碼的注釋中，兩個(gè)Demo：
一個(gè)是rt_thread_startup(&led1_thread);（靜態(tài)）
一個(gè)是rt_thread_startup(led2_thread);（動(dòng)態(tài)）

靜態(tài)線程為什么需要取地址，動(dòng)態(tài)可以直接用，不仔細(xì)看的話還不一定發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題， 其實(shí)從他們的定義就已經(jīng)不同了，只不過rt_thread_t 和rt_thread 一眼看去還真可能傻傻分不清楚 = =！以前我剛用的時(shí)候也在這里迷糊了一會(huì)

：
static struct rt_thread led1_thread 靜態(tài)類型為struct rt_thread 類型就是線程控制塊結(jié)構(gòu)體
static rt_thread_t led2_thread 動(dòng)態(tài)類型為rt_thread_t 類型是一個(gè)指針，如下解釋：

rt_thread_t這個(gè)類型他是經(jīng)過 typedef 重名命的：

所以回到開始的問題，搞清楚了rt_thread_startup 函數(shù)的參數(shù)是線程控制塊結(jié)構(gòu)體指針， 再結(jié)合動(dòng)態(tài)靜態(tài)創(chuàng)建線程的線程句柄定義，這么問題就清楚了！明白了這個(gè)，那么這里又可以說明一個(gè)細(xì)節(jié)問題！如下

線程創(chuàng)建的一個(gè)細(xì)節(jié)—?jiǎng)?chuàng)建和初始化？

在文中，我介紹API使用的標(biāo)題是“動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程” 和“靜態(tài)創(chuàng)建線程”，個(gè)人認(rèn)為看上去好理解，也沒問題，但是這里注意官方的用語：

動(dòng)態(tài)是 – 創(chuàng)建和刪除線程
靜態(tài)是 – 初始化和脫離線程

說白了都是新建線程，但是用詞卻不一樣，為什么動(dòng)態(tài)用創(chuàng)建，而靜態(tài)用初始化呢？帶著疑問我們回頭再去看看兩種方式的不同。
在使用rt_thread_init之前，我們需要定義兩個(gè)東西，一個(gè)結(jié)構(gòu)體，一個(gè)數(shù)組：

static struct rt_thread led1_thread;   //demo,用戶定義的線程句柄
static char led1_thread_stack[256];    //demo,用戶定義的靜態(tài)線程大小

在編譯的時(shí)候，這個(gè)結(jié)構(gòu)體和數(shù)組，就被分配了一定的內(nèi)存空間，這段空間默認(rèn)一般是初始化為0，就是空間給你留著了，但是等著你去放數(shù)據(jù)。不管在程序后面使不使用rt_thread_init，這段空間都已經(jīng)存在了的！ 這樣來說，調(diào)用rt_thread_init只是對(duì)已經(jīng)存在的一段內(nèi)存空間的賦值，對(duì)一個(gè)存在的東西的設(shè)置，不就是叫做 初始化嗎。所以使用靜態(tài)的創(chuàng)建嚴(yán)格的來說，更應(yīng)該稱之為初始化線程！

而在使用rt_thread_create之前，我們只需要定義一個(gè)rt_thread_t 類型的指針，初始化是NULL就沒有了，只有在調(diào)用rt_thread_create成功之后，才會(huì)開辟出一塊存放線程控制塊的內(nèi)存空間，從無到有的一個(gè)過程，所以叫做 創(chuàng)建。

不得不佩服，官方還是用詞嚴(yán)謹(jǐn)，其實(shí)想想也能更好的理解函數(shù)功能！

句柄是什么？

講到這里，為了讓有些小伙伴更容易看懂，我們?cè)俨逡粋€(gè)細(xì)節(jié)，我們經(jīng)常聽到返回句柄，函數(shù)句柄，任務(wù)句柄，那么句柄是什么？

記住一句話：句柄其實(shí)就是指針，它是指向指針的指針。

在我們的rt_thread_create函數(shù)中，如果成功返回值是 線程句柄，類型為rt_thread_t ，我們前面又講過rt_thread_t 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針，這個(gè)結(jié)構(gòu)體是線程控制塊結(jié)構(gòu)體，所以 在上面示例代碼中返回句柄的意思 ，就是返回了一個(gè)指針，這個(gè)指針指向線程控制塊。

（如果指針，指向指針的指針不明白，這是C語言基礎(chǔ)知識(shí)，可以查看相關(guān)資料，我有一篇博文也提到過一二：C語言學(xué)習(xí)點(diǎn)滴筆記 中 4、指針： 一種特殊的變量 和 多元指針，指向指針的指針）

1.4 刪除線程和脫離線程

針對(duì)上面動(dòng)態(tài)靜態(tài)方法創(chuàng)建的線程，RT-Thread 有不同的刪除函數(shù)：
對(duì)于使用rt_thread_create動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的線程，我們使用rt_thread_delete函數(shù)，如下：

/*
參數(shù)：thread 	要?jiǎng)h除的線程句柄
返回值：
RT_EOK 		刪除線程成功
-RT_ERROR 	刪除線程失敗
*/
rt_err_t rt_thread_delete(rt_thread_t thread);

調(diào)用該函數(shù)后，線程對(duì)象將會(huì)被移出線程隊(duì)列并且從內(nèi)核對(duì)象管理器中刪除，線程占用的堆?？臻g也會(huì)被釋放。實(shí)際上，用 rt_thread_delete() 函數(shù)刪除線程接口，僅僅是把相應(yīng)的線程狀態(tài)更改為 RT_THREAD_CLOSE 狀態(tài)，然后放入到 rt_thread_defunct 隊(duì)列中；而真正的刪除動(dòng)作（釋放線程控制塊和釋放線程棧）需要到下一次執(zhí)行空閑線程時(shí)，由空閑線程完成最后的線程刪除動(dòng)作。

對(duì)于使用rt_thread_init 靜態(tài)創(chuàng)建的線程，我們使用rt_thread_detach 函數(shù)，如下：

/*
參數(shù)：線程句柄，它應(yīng)該是由 rt_thread_init 進(jìn)行初始化的線程句柄。
返回值：
RT_EOK 		線程脫離成功
-RT_ERROR  	線程脫離失敗
*/
rt_err_t rt_thread_detach (rt_thread_t thread);

官方在介紹rt_thread_detach有一句話，同樣，線程本身不應(yīng)調(diào)用這個(gè)接口脫離線程本身。這句話我理解就是不管動(dòng)態(tài)刪除還是靜態(tài)刪除，不能在線程函數(shù)中自己把自己刪除。
這里也與FreeRTOS任務(wù)后不同，F(xiàn)reeRTOS可以直接在任務(wù)中調(diào)用函數(shù)刪除自己。

但是需要特別說明的是，在 RT-Thread 中執(zhí)行完畢的線程系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其刪除！用戶無需多余操作，如何理解呢，看下面的例子：

我們一般線程函數(shù)都是死循環(huán)，通過延時(shí)釋放CPU控制權(quán)，比如：

static void led1_thread_entry(void *par){
    while(1){   		
        //do_something
        rt_thread_mdelay(100);
    }
}

我們需要?jiǎng)h除的線程往往只是為了做某一件事，某一次特殊的事情，比如：

static void this_is_a_need_delete_task(void *par){ 	
  			//do_one_time_thing
}

其實(shí)這個(gè)線程是為了某一件特殊事情而創(chuàng)建的，它是需要?jiǎng)h除的，我們并不需要做任何特殊處理，因?yàn)閳?zhí)行是沒有循環(huán)的，執(zhí)行完成以后，RT-Thread 內(nèi)核會(huì)自動(dòng)把線程刪除！！

1.5 掛起和恢復(fù)線程

線程掛起和恢復(fù)，在官方有單獨(dú)的說明：

既然官方強(qiáng)烈不建議在程序中使用該接口，我們這里就不說明了，因?yàn)橐詰?yīng)用為主，我們就不去用了。

需要說明的一點(diǎn)是，這里和FreeRTOS也是不同的，F(xiàn)reeRTOS用戶可以隨意用，最典型的就是使一段代碼進(jìn)入臨界區(qū)掛起其他任務(wù)。

1.6 其他線程輔助函數(shù)

其他的線程輔助函數(shù)，除了線程睡眠函數(shù)，其他的在一般的應(yīng)用中都可以不需要。所以我們簡(jiǎn)單的過一遍，引用一下官方的介紹。如果后期應(yīng)用的時(shí)候有用到，再來加以詳細(xì)說明：

1.6.1 獲得當(dāng)前線程

在程序的運(yùn)行過程中，相同的一段代碼可能會(huì)被多個(gè)線程執(zhí)行，在執(zhí)行的時(shí)候可以通過下面的函數(shù)接口獲得當(dāng)前執(zhí)行的線程句柄，把下面的函數(shù)加在這段代碼中的，哪個(gè)線程調(diào)用就返回哪個(gè)線程句柄：

/*
返回值
thread 	當(dāng)前運(yùn)行的線程句柄
RT_NULL 	失敗，調(diào)度器還未啟動(dòng)
*/
rt_thread_t rt_thread_self(void);

1.6.2 讓出處理器資源

rt_err_t rt_thread_yield(void);

調(diào)用該函數(shù)后，當(dāng)前線程首先把自己從它所在的就緒優(yōu)先級(jí)線程隊(duì)列中刪除，然后把自己掛到這個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列鏈表的尾部，然后激活調(diào)度器進(jìn)行線程上下文切換（如果當(dāng)前優(yōu)先級(jí)只有這一個(gè)線程，則這個(gè)線程繼續(xù)執(zhí)行，不進(jìn)行上下文切換動(dòng)作）。

1.6.3 線程睡眠（延時(shí)函數(shù)）

線程睡眠，直白點(diǎn)說，就是延時(shí)函數(shù)，只不過RTOS中的延時(shí)函數(shù)，是會(huì)釋放CPU使用權(quán)的，釋放CPU使用權(quán)，就等于線程睡眠了。

/*
參數(shù)：tick/ms 	
線程睡眠的時(shí)間：sleep/delay 的傳入?yún)?shù) tick 以 1 個(gè) OS Tick 為單位 ；
mdelay 的傳入?yún)?shù) ms 以 1ms 為單位；
返回
RT_EOK 	操作成功,一般不需要
*/
rt_err_t rt_thread_sleep(rt_tick_t tick);
rt_err_t rt_thread_delay(rt_tick_t tick);
rt_err_t rt_thread_mdelay(rt_int32_t ms);

1.6.4 線程控制函數(shù)

/*
參數(shù)說明：
1、thread 	線程句柄
2、cmd 	指示控制命令
cmd 當(dāng)前支持的命令包括：
?RT_THREAD_CTRL_CHANGE_PRIORITY：動(dòng)態(tài)更改線程的優(yōu)先級(jí)；
?RT_THREAD_CTRL_STARTUP：開始運(yùn)行一個(gè)線程，等同于 rt_thread_startup() 函數(shù)調(diào)用；
?RT_THREAD_CTRL_CLOSE：關(guān)閉一個(gè)線程，
等同于 rt_thread_delete() 或 rt_thread_detach() 函數(shù)調(diào)

用。
3、arg 	控制參數(shù)
返回值：
RT_EOK 		控制執(zhí)行正確
-RT_ERROR 	失敗
*/
rt_err_t rt_thread_control(rt_thread_t thread, rt_uint8_t cmd, void* arg);

1.6.5 設(shè)置和刪除空閑鉤子

空閑鉤子函數(shù)是空閑線程的鉤子函數(shù)（不要和調(diào)度器鉤子函數(shù)搞混了），如果設(shè)置了空閑鉤子函數(shù)，就可以在系統(tǒng)執(zhí)行空閑線程時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行空閑鉤子函數(shù)來做一些其他事情，比如系統(tǒng)指示燈。設(shè)置 / 刪除空閑鉤子的接口如下：

/*
參數(shù)：
hook 	設(shè)置的鉤子函數(shù)，在函數(shù)中實(shí)現(xiàn)一些操作，但是不要有掛起操作
返回值：
RT_EOK 	設(shè)置成功
-RT_EFULL 	設(shè)置失敗
*/
rt_err_t rt_thread_idle_sethook(void (*hook)(void));
rt_err_t rt_thread_idle_delhook(void (*hook)(void));

官方有一段注意說明如下：

1.6.6 設(shè)置調(diào)度器鉤子

在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)都處于線程運(yùn)行、中斷觸發(fā) - 響應(yīng)中斷、切換到其他線程，甚至是線程間的切換過程中，或者說系統(tǒng)的上下文切換是系統(tǒng)中最普遍的事件。有時(shí)用戶可能會(huì)想知道在一個(gè)時(shí)刻發(fā)生了什么樣的線程切換，可以通過調(diào)用下面的函數(shù)接口設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的鉤子函數(shù)。在系統(tǒng)線程切換時(shí)，這個(gè)鉤子函數(shù)將被調(diào)用：

/*
參數(shù)：
hook 	表示用戶定義的鉤子函數(shù)指針
*/
void rt_scheduler_sethook(void (*hook)(struct rt_thread* from, struct rt_thread* to));
/*
鉤子函數(shù) hook() 的聲明
參數(shù)說明：
1、from 	表示系統(tǒng)所要切換出的線程控制塊指針
2、to 	表示系統(tǒng)所要切換到的線程控制塊指針
*/
void hook(struct rt_thread* from, struct rt_thread* to);

————————————————
版權(quán)聲明：本文為CSDN博主「矜辰所致」的原創(chuàng)文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_42328389/article/details/123440027

注：請(qǐng)仔細(xì)編寫你的鉤子函數(shù)，稍有不慎將很可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不正常（在這個(gè)鉤子函數(shù)中，基本上不允許調(diào)用系統(tǒng) API，更不應(yīng)該導(dǎo)致當(dāng)前運(yùn)行的上下文掛起）。

二、RT-Thread線程創(chuàng)建示例

雖然上面介紹了有一部分的線程操作函數(shù)，但是正常需要也就前面幾個(gè)，記住線程創(chuàng)建，啟動(dòng)，一般的應(yīng)用就足夠了，其他的一些輔助函數(shù)在實(shí)際中有很多情況是出了問題以后找 bug 的時(shí)候才會(huì)想起來。

所以我們演示起來也很簡(jiǎn)單，還記得在 RT-Thread記錄 第一篇文章中：

RT-Thread記錄（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio開發(fā)環(huán)境 及 配合CubeMX開發(fā)快速上手）

在上面博文的最后一節(jié)：3.3 創(chuàng)建一個(gè)跑馬燈任務(wù) 我上傳了一段源碼，這里我就不再重復(fù)上一邊了，我們直接通過截圖說明的方式講解下示例：

2.1 靜態(tài)創(chuàng)建線程示例

2.1 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建線程示例

三、RT-Thread線程管理簡(jiǎn)析

經(jīng)過上面的說明，我們其實(shí)能夠使用 RT-Thread 對(duì)于的函數(shù)創(chuàng)建線程進(jìn)行一般的設(shè)計(jì)了，但是為了加深對(duì)RT-Thread的理解，我們還得聊聊 RT-Thread線程管理。

這一塊在官網(wǎng)其實(shí)有詳細(xì)的說明，官方的鏈接如下：RT-Thread官方文檔 RT-Thread內(nèi)核線程管理

3.1 線程調(diào)度的基本特點(diǎn)

我這邊按照自己的理解認(rèn)知記錄幾個(gè)重要的點(diǎn)：

1、RT-Thread 的線程調(diào)度器是搶占式的，主要的工作就是從就緒線程列表中查找最高優(yōu)先級(jí)線程，保證最高優(yōu)先級(jí)的線程能夠被運(yùn)行，最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒，總能得到 CPU 的使用權(quán)。

調(diào)度器開啟以后，就不停的在查詢列表，所有的線程根據(jù)優(yōu)先級(jí)，狀態(tài)，在列表中排序，調(diào)度器總是找到排序“第一位”的線程執(zhí)行。RTOS的核心就是鏈表，這個(gè)有時(shí)間會(huì)單獨(dú)的介紹。

2、當(dāng)一個(gè)運(yùn)行著的線程使一個(gè)比它優(yōu)先級(jí)高的線程滿足運(yùn)行條件，當(dāng)前線程的 CPU 使用權(quán)就被剝奪了，或者說被讓出了，高優(yōu)先級(jí)的線程立刻得到了 CPU 的使用權(quán)。

如果是中斷服務(wù)程序使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的線程滿足運(yùn)行條件，中斷完成時(shí)，被中斷的線程掛起，優(yōu)先級(jí)高的線程開始運(yùn)行。

還是上面說到的調(diào)度器的作用，使得高優(yōu)先級(jí)的能夠及時(shí)執(zhí)行。

3、當(dāng)調(diào)度器調(diào)度線程切換時(shí)，先將當(dāng)前線程上下文保存起來，當(dāng)再切回到這個(gè)線程時(shí)，線程調(diào)度器將該線程的上下文信息恢復(fù)。
RT-Thread 線程具有獨(dú)立的棧，當(dāng)進(jìn)行線程切換時(shí)，會(huì)將當(dāng)前線程的上下文存在棧中，當(dāng)線程要恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，再從棧中讀取上下文信息，進(jìn)行恢復(fù)。

要理解上面的話，推薦一篇博文：
FreeRTOS記錄（三、FreeRTOS任務(wù)調(diào)度原理解析_Systick、PendSV、SVC）
雖然說的是FreeRTOS的，但是都是基于Cortex-M內(nèi)核的，原理機(jī)制類似。

4、每個(gè)線程都有時(shí)間片這個(gè)參數(shù)，但時(shí)間片僅對(duì)優(yōu)先級(jí)相同的就緒態(tài)線程有效。

時(shí)間片只有在優(yōu)先級(jí)相同的線程間會(huì)根據(jù)用戶的設(shè)置進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分配。

5、線程中不能陷入死循環(huán)操作，必須要有讓出 CPU 使用權(quán)的動(dòng)作，如循環(huán)中調(diào)用延時(shí)函數(shù)或者主動(dòng)掛起。

使用rtos延時(shí)函數(shù)，是實(shí)際使用最常見的一種方式，切記，delay是需要在while(1){}大括號(hào)里面的：

3.2 線程控制塊

在我們上面介紹線程操作函數(shù)的時(shí)候，經(jīng)常提到一個(gè)詞語，線程控制塊，線控控制塊結(jié)構(gòu)體，RT-Thread 內(nèi)核對(duì)于線程的管理，都是基于這個(gè)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行的。這里我們先有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，如果真的深入探討，還是要說到RTOS的鏈表，需要單獨(dú)的開篇博文說明。

我們現(xiàn)在要了解的是，內(nèi)核對(duì)于線程的管理是通過這個(gè)線程控制塊結(jié)構(gòu)體，里面包括 RT-Thread線程所有的“屬性”，對(duì)這些屬性的查看，修改就可以對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)這個(gè)線程的管理控制。

我們來看看控制塊結(jié)構(gòu)體（不是直接復(fù)制官網(wǎng)的哦?。?/p>

/** * Thread structure */struct rt_thread{    /* rt object */    char        name[RT_NAME_MAX];        /**< the name of thread 線程名稱*/    rt_uint8_t  type;                     /**< type of object 對(duì)象類型*/    rt_uint8_t  flags;                    /**< thread's flags 標(biāo)志位*/#ifdef RT_USING_MODULE    void       *module_id;                /**< id of application module */#endif    rt_list_t   list;                     /**< the object list 對(duì)象列表*/    rt_list_t   tlist;                    /**< the thread list 線程列表*/    /* stack point and entry 棧指針與入口指針*/    void       *sp;                       /**< stack point 棧指針*/    void       *entry;                    /**< entry 入口函數(shù)指針*/    void       *parameter;                /**< parameter 參數(shù)*/    void       *stack_addr;               /**< stack address 棧地址指針 */    rt_uint32_t stack_size;               /**< stack size 棧大小*/    /* error code */    rt_err_t    error;                    /**< error code 線程錯(cuò)誤代碼*/    rt_uint8_t  stat;                     /**< thread status 線程狀態(tài) */#ifdef RT_USING_SMP           		 /*多核相關(guān)支持，我們這里就一個(gè)M3內(nèi)核*/    rt_uint8_t  bind_cpu;                /**< thread is bind to cpu */    rt_uint8_t  oncpu;                   /**< process on cpu` */    rt_uint16_t scheduler_lock_nest;        /**< scheduler lock count */    rt_uint16_t cpus_lock_nest;             /**< cpus lock count */    rt_uint16_t critical_lock_nest;         /**< critical lock count */#endif /*RT_USING_SMP*/    /* priority 優(yōu)先級(jí)*/    rt_uint8_t  current_priority;           /**< current priority 當(dāng)前優(yōu)先級(jí) */    rt_uint8_t  init_priority;              /**< initialized priority 初始優(yōu)先級(jí) */#if RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32    rt_uint8_t  number;    rt_uint8_t  high_mask;#endif    rt_uint32_t number_mask;#if defined(RT_USING_EVENT)                /*使用事件集*/    /* thread event */    rt_uint32_t event_set;    rt_uint8_t  event_info;#endif#if defined(RT_USING_SIGNALS)							    rt_sigset_t     sig_pending;        /**< the pending signals */    rt_sigset_t     sig_mask;           /**< the mask bits of signal */#ifndef RT_USING_SMP					/*多核相關(guān)支持，我們這里就一個(gè)M3內(nèi)核*/    void            *sig_ret;           /**< the return stack pointer from signal */#endif    rt_sighandler_t *sig_vectors;       /**< vectors of signal handler */    void            *si_list;           /**< the signal infor list */#endif    rt_ubase_t  init_tick;              /**< thread's initialized tick 線程初始化計(jì)數(shù)值*/    rt_ubase_t  remaining_tick;         /**< remaining tick 線程剩余計(jì)數(shù)值*/    struct rt_timer thread_timer;       /**< built-in thread timer 內(nèi)置線程定時(shí)器*/     /**< cleanup function when thread exit      線程退出清除函數(shù)     cleanup 函數(shù)指針指向的函數(shù)，會(huì)在線程退出的時(shí)候，被idle 線程回調(diào)一次，     執(zhí)行用戶的清理現(xiàn)場(chǎng)工作。     */    void (*cleanup)(struct rt_thread *tid);      /* light weight process if present */#ifdef RT_USING_LWP    void        *lwp;#endif    rt_ubase_t user_data;      /**< private user data beyond this thread  用戶數(shù)據(jù)*/};typedef struct rt_thread *rt_thread_t;

3.3 線程狀態(tài)

線程的狀態(tài)我們借用官方的幾張圖，加以說明：

來看看 RT-Thread 的任務(wù)狀態(tài)：

在上圖中除了今天我們介紹的線程操作函數(shù)，還有一些函數(shù)還沒有介紹過，比如rt_sem_take()，rt_mutex_take()，rt_mb_recv() ，這是我們后期會(huì)介紹到的關(guān)于線程間通信的一些信號(hào)量，互斥量相關(guān)的函數(shù)。

作為對(duì)比，再來看看FreeRTOS 的任務(wù)狀態(tài)：

3.4 系統(tǒng)線程

在 RT-Thread 內(nèi)核中的系統(tǒng)線程有空閑線程和主線程。

空閑線程 IDLE線程：

空閑線程是系統(tǒng)創(chuàng)建的最低優(yōu)先級(jí)的線程，線程狀態(tài)永遠(yuǎn)為就緒態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)中無其他就緒線程存在時(shí)，調(diào)度器將調(diào)度到空閑線程，它通常是一個(gè)死循環(huán)，且永遠(yuǎn)不能被掛起。這點(diǎn)其實(shí)所有RTOS都是一樣的。

但是，空閑線程在 RT-Thread 也有著它的特殊用途：

若某線程運(yùn)行完畢，系統(tǒng)將自動(dòng)刪除線程：自動(dòng)執(zhí)行 rt_thread_exit() 函數(shù)，先將該線程從系統(tǒng)就緒隊(duì)列中刪除，再將該線程的狀態(tài)更改為關(guān)閉狀態(tài)，不再參與系統(tǒng)調(diào)度，然后掛入 rt_thread_defunct 僵尸隊(duì)列（資源未回收、處于關(guān)閉狀態(tài)的線程隊(duì)列）中，最后空閑線程會(huì)回收被刪除線程的資源。

空閑線程也提供了接口來運(yùn)行用戶設(shè)置的鉤子函數(shù)，在空閑線程運(yùn)行時(shí)會(huì)調(diào)用該鉤子函數(shù)，適合鉤入功耗管理、看門狗喂狗等工作。

主線程：

在我們上一篇博文中介紹 RT-Thread 啟動(dòng)流程的時(shí)候，說到了系統(tǒng)啟動(dòng)會(huì)創(chuàng)建main線程：

FreeRTOS只有空閑線程，并不會(huì)創(chuàng)建主線程，所以在FreeRTOS中，一般在main() 之前開啟調(diào)度，永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行到main()。

結(jié)語

本文的主要目的是認(rèn)識(shí) RT-Thread 線程操作函數(shù)，同時(shí)簡(jiǎn)單的說明了一下 RT-Thread 線程管理的一些要點(diǎn)，說明了一下 RT-Thread 與 FreeRTOS 在線程操作某些地方的不同，此外還加了一些博主認(rèn)為的細(xì)節(jié)的問題， 希望懂的小伙伴可以多多指教，不懂的小伙伴看完還是不明白的可以留言。講得不好的地方還希望能夠指出，我一定加以修正。

總的來說，本文內(nèi)容還是比較簡(jiǎn)單的，小伙伴們可以開動(dòng)起來，線程創(chuàng)建跑起來玩玩。優(yōu)先級(jí)，任務(wù)調(diào)度，線程死循環(huán)什么的情況都可以試試。更能加加深線程調(diào)度的理解。

下一篇 RT-Thread 記錄，我會(huì)講一講 RT-Thread 時(shí)鐘管理的內(nèi)容，系統(tǒng)時(shí)鐘，軟件定時(shí)器相關(guān)。

謝謝！