Zephyr线程生命周期及状态机

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本文简要介绍Zephyr线程的生命周期和状态机。

Zephyr中线程是使用CPU的最小单位，线程从创建后由zephyr内核进行调度，根据运行和等待资源的状况在几个状态中切换，直到线程终止退出生命周期。

线程状态

线程在其生命周期中有下面6种状态：

  • New 创建：线程被创建起来但还没有运行，thread_state对应_THREAD_PRESTART
  • Ready 就绪：线程处于就绪状态，等待被调度执行，thread_state对应_THREAD_QUEUED
  • Running 运行：线程占用CPU运行中，thread_state为0
  • Waiting 等待：线程等待IO或者内核事件，thread_state对应_THREAD_PENDING
  • Suspended 挂起：线程被挂起，thread_state对应_THREAD_QUEUED
  • Terminated 终止：线程终止退出生命周期，thread_state对应_THREAD_QUEUED
    在实现中线程的状态记录在struct k_thread的base.thread_state中,线程的状态定义在kernel_structs.h中

状态转换

Zephyr线程的6种状态的转换图如下
thread-state
从状态转换图可以看到一共有8种动作会引起Thread的状态转换,说明如下:

  • create 创建一个线程，创建线程时会指定一个延时，线程将在延时之后执行,由下面行为引起：
    k_thread_create
  • start 开始执行一个线程,由下面行为引起：
    k_thread_start
    创建线程指定的delay时间到
  • dispatch 线程被调度执行,由下面行为引起：
    引发调度时，例如正在运行的线程时间片用完或者等待IO，或者是高优先级线程等待资源结束抢占当前线程
  • interrupt 当前线程被中断,由下面行为引起：
    引发调度时，例如当前运行的线程时间片用完，或者被高优先级线程抢占CPU
  • IO or Event wait，等待事件,由下面行为引起：
    等待mutex,sem,mailbox,msg等内核对象时
  • suppend 线程被挂起,由下面行为引起：
    k_thread_suspend,被其它thread suspend
    k_sleep,自己进入睡眠
  • resume 恢复挂起线程,由下面行为引起：
    k_thread_resume
    k_wakeup
    k_sleep的时间到了
  • abort 中止线程,由下面行为引起：
    k_thread_abort 中止掉指定线程
    线程函数返回

参考

file:///E:/westz/zephyrproject/zephyr/doc/_build/html/reference/kernel/threads/index.html