【STM32F4】【银杏科技ARM+FPGA】iCore3移植RT-Thread--内核之空闲线程和钩子函数

一、空闲线程

　　空闲线程是系统线程中一个比较特殊的线程，它具有最低的优先级，当系统中无其他线程可运行时，调度器将调度到空闲线程。空闲线程通常是一个死循环，永远不被挂起，例如rt_thread_delay() ， rt_sem_take() 等可能会导致线程挂起的函数都不能使用。RT-Thread实时操作系统为空闲线程提供了钩子函数（钩子函数：用户提供的一段代码，在系统运行的某一路径上设置一个钩子，当系统经过这个位置时，转而执行这个钩子函数，然后再返回到它的正常路径上），可以让系统在空闲的时候执行一些特定的任务，例如系统运行指示灯闪烁，电源管理等。

二、钩子函数

　　空闲钩子函数是空闲线程的钩子函数，由于空闲线程具有系统最低优先级，所以只有在CPU空闲的时候才会执行此钩子函数。

三、空闲线程代码分析

1. 空闲线程初始化

void rt_thread_idle_init(void)
{
    rt_ubase_t i;
    char tidle_name[RT_NAME_MAX];

    for (i = 0; i < _CPUS_NR; i++)
    {
        rt_sprintf(tidle_name, "tidle%d", i);
        rt_thread_init(&idle[i],
                       tidle_name,
                       rt_thread_idle_entry,           //空闲线程入口函数       
                       RT_NULL,                        //入口函数参数为空
                       &rt_thread_stack[i][0],         //空闲线程栈地址
                       sizeof(rt_thread_stack[i]),     //栈大小
                       RT_THREAD_PRIORITY_MAX - 1,     //优先级
                       32);                            //时间片为32个时钟节拍
        /* startup */
        rt_thread_startup(&idle[i]);
    }
}

　　2.空闲线程执行函数

void rt_thread_idle_excute(void)
{
    /* Loop until there is no dead thread. So one call to rt_thread_idle_excute
     * will do all the cleanups. */
    while (_has_defunct_thread())        //检查僵尸线程链表中是否存在僵尸线程，以前的版本中用if (!rt_list_isempty(&rt_thread_defunct))来判断，这样每次只能清除一个僵尸线程
    {
        rt_base_t lock;
        rt_thread_t thread;
#ifdef RT_USING_MODULE
        rt_module_t module = RT_NULL;
#endif
        RT_DEBUG_NOT_IN_INTERRUPT;      //确保此函数不是在中断服务中，若RT_DEBUG_CONTEXT_CHECK is 1 in rtdebug.h,则该宏表示这个函数不能用于中断ISR中。通过检查rt_interrupt_nest中断嵌套计数器是否为0来判断

        /* disable interrupt */
        lock = rt_hw_interrupt_disable();

        /* re-check whether list is empty */
        if (_has_defunct_thread())      //再次判断rt_thread_defunct是否为空，若不为空
        {
            /* get defunct thread */
            thread = rt_list_entry(rt_thread_defunct.next,
                                   struct rt_thread,
                                   tlist);          //获取待回收的僵尸线程 
#ifdef RT_USING_MODULE
            /* get thread's parent module */
            module = (rt_module_t)thread->module_id;//得到模块ID

            /* if the thread is module's main thread */
            if (module != RT_NULL && module->module_thread == thread)
            {
                /* detach module's main thread */
                module->module_thread = RT_NULL;    //清空模块线程  
            }
#endif
            /* remove defunct thread */
            rt_list_remove(&(thread->tlist));       //重置线程链表节点为初始值，即节点next与prev均指向自身节点，即将线程从僵尸线程链表中移除  
            /* invoke thread cleanup */
            if (thread->cleanup != RT_NULL)
                thread->cleanup(thread);            //执行线程清理函数 

            /* if it's a system object, not delete it */
            if (rt_object_is_systemobject((rt_object_t)thread) == RT_TRUE)//若该僵尸线程内核对象为静态对象，则不删除该对程内核对象
            {
                /* enable interrupt */
                rt_hw_interrupt_enable(lock);

                return;
            }
        }
        else                        //若再次判断rt_thread_defunct僵尸线程链表为空
        {
            /* enable interrupt */
            rt_hw_interrupt_enable(lock);

            /* may the defunct thread list is removed by others, just return */
            return;
        }

        /* enable interrupt */
        rt_hw_interrupt_enable(lock);

#ifdef RT_USING_HEAP                //程序运行到这，说明上文处理的僵尸线程为动态创建的线程
#if defined(RT_USING_MODULE) && defined(RT_USING_SLAB)
        /* the thread belongs to an application module */
        if (thread->flags & RT_OBJECT_FLAG_MODULE)
            rt_module_free((rt_module_t)thread->module_id, thread->stack_addr);//释放模块主线程栈所占内存
        else
#endif
        /* release thread's stack */
        RT_KERNEL_FREE(thread->stack_addr);   //释放动态线程栈所占内存
        /* delete thread object */
        rt_object_delete((rt_object_t)thread);//删除动态线程内核对象，即从当前类型的内核对象链表中移除，同时释放内核对象所占空间（若使用了模块功能，还要释放模块ID所占空间）
#endif

#ifdef RT_USING_MODULE
        if (module != RT_NULL)
        {
            extern rt_err_t rt_module_destroy(rt_module_t module);

                      /* if sub thread list and main thread are all empty */  //若模块主线程为空，且子线程对象链表为空
            if ((module->module_thread == RT_NULL) &&
                rt_list_isempty(&module->module_object[RT_Object_Class_Thread].object_list))
            {
                module->nref --;
            }

            /* destroy module */
            if (module->nref == 0)
                rt_module_destroy(module);//销毁模块  
        }
#endif
    }
}