RT_Thread自问自答

在看韦东山老师“RT-Thread内部机制”的视频，挺有意思的，有些概念的理解还是要深究一下，不然可能就是“我知道，这不就是那个....那个....那个”，哪个嘛，并不是因为嘴笨说不好，是因为确实没想过真说不清楚，下面是一些自问自答。

1、线程是什么？

我的理解，线程就是指挥函数的运行。【一个线程对应一个入口函数】

控制ta在何时运行，可以运行多久；
暂停运行去切换别的线程时，保存当前的环境，以便下次继续运行；

2、线程切换时要保存的环境是什么？

首先函数是存在FLASH中的，不需要保存；

其次就是函数用到的变量，包括全局变量和局部变量，全局变量是大家都能用的不需要线程保存，局部变量是存放在各自的线程栈中的；

如果不知道线程临走时要带什么，可以想想当继续运行时要干什么？

要知道从哪一条（汇编）语句开始执行，执行中又会用到哪些CPU中寄存器的值，这就是我们要保存的。

P.S. CPU中寄存器，包括参数寄存器，状态寄存器，所谓“执行到哪”的程序计数器PC等。

3、创建线程时做了什么？

用rt_thread_init或rt_thread_create创建线程，我们传了一些参数：入口函数、函数参数、线程栈、优先级、时间片，然后线程就创建好了。

emm...鸭子和啤酒放进锅里，是不会变成啤酒鸭的。

以rt_thread_create为例：

申请线程控制块的内存；申请线程栈的内存；
初始化线程链表；
初始化线程控制块的各种参数：函数入口、函数参数、栈的起始地址、栈大小、线程掩码、初始时间片、剩余时间片、线程错误代码、线程状态、线程清除函数、用户数据；
初始化线程栈；
初始化线程定时器；
初始化线程钩子函数；

3.1、初始化线程栈

先将申请到的线程栈的内存，全部初始化为'#'；

rt_memset(thread->stack_addr, '#', thread->stack_size);

然后调用rt_hw_stack_init函数初始化栈；

    thread->sp = (void *)rt_hw_stack_init(thread->entry, thread->parameter,(rt_uint8_t *)((char *)thread->stack_addr + thread->stack_size - sizeof(rt_ubase_t)),(void *)rt_thread_exit);

第三个参数stack_addr+stack_size-8，stack_addr是申请内存时分配出的地址，指示栈底的低地址，加stack_size就到了栈顶，然后减8。进入函数里又加4，以8位倍数向下对齐，反正一通操作就是找到对齐后栈顶的地址。

函数里有一个结构体stack_frame，里面是保存CPU寄存器的值的，定义如下：

struct exception_stack_frame
{rt_uint32_t r0;rt_uint32_t r1;rt_uint32_t r2;rt_uint32_t r3;rt_uint32_t r12;rt_uint32_t lr;rt_uint32_t pc;rt_uint32_t psr;
};struct stack_frame
{
#if USE_FPUrt_uint32_t flag;
#endif /* USE_FPU *//* r4 ~ r11 register */rt_uint32_t r4;rt_uint32_t r5;rt_uint32_t r6;rt_uint32_t r7;rt_uint32_t r8;rt_uint32_t r9;rt_uint32_t r10;rt_uint32_t r11;struct exception_stack_frame exception_stack_frame;
};

3.2、初始化线程钩子函数

初始化线程的钩子函数，调用的是代码1；
RT_OBJECT_HOOK_CALL是个宏，宏定义是代码2；
假设func != NULL，将宏展开是代码3；
rt_thread_inited_hook是个函数指针，定义是代码4；
这个函数指针rt_thread_inited_hook在函数rt_thread_inited_sethook中被赋值，如下代码5；
最后，rt_thread_inited_sethook是给用户使用的，设置的钩子函数会在线程初始化的时候调用；

1、RT_OBJECT_HOOK_CALL(rt_thread_inited_hook, (thread));

2、#define RT_OBJECT_HOOK_CALL(func, argv) \do { if ((func) != RT_NULL) func argv; } while (0)

3、rt_thread_inited_hook(thread);

4、static void (*rt_thread_inited_hook) (rt_thread_t thread);

5、 void rt_thread_inited_sethook(void (*hook)(rt_thread_t thread)){rt_thread_inited_hook = hook;}

4、创建完线程后，线程启动rt_thread_startup做了什么？

简而言之就是线程从初始态进入了就绪态，线程插入了就绪队列，然后rt_schedule内核调度，具体如下：

5、SysTick_Handler里有哪些操作？

SysTick_Handler里调用了rt_tick_increase，rt_tick_increase主要做了两件事：

检查当前运行的线程，看看时间片有没有用完，用完了执行rt_schedule调度切换线程；
检查定时器链表，看有没有超时溢出的，执行定时器回调函数；

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