文章目录
- 前言
- 一、线程优先级
- 1.1 线程优先级是什么
- 1.2 设置优先级范围
- 二、时间片
- 2.1 Tick是什么
- 2.2 时间片是什么
- 2.3 时间片轮转
- 三、线程状态
- 3.1 线程有哪些状态
- 3.2 完整的状态转换图
- 总结
前言
在 RT-Thread 操作系统中，线程的优先级、Tick 以及线程状态是非常重要的概念。了解这些概念可以帮助开发者更好地管理和调度系统中的各个线程，从而提高系统的性能和稳定性。本文将介绍线程优先级的概念、Tick 的作用以及常见的线程状态，并简要讨论它们在 RT-Thread 中的应用。
一、线程优先级
1.1 线程优先级是什么
想象你在参加一个派对，有很多人都想和你聊天。但是，你并不可能同时和所有人聊天，你需要决定先和谁聊。
在RT-Thread里，线程优先级就像是这个派对上的VIP身份。每个线程都有一个优先级，就像每个派对上的人有一个“重要程度”一样。如果你是VIP，其他人就会让你先说话；同样，如果一个线程的优先级比其他线程高，那么它就会在其他线程之前执行。
线程优先级高的线程会优先执行，就像派对上的VIP先说话一样。这样，系统可以根据线程的优先级来决定哪个线程先执行，哪个线程后执行，以确保系统的功能正常运行，就像派对上的气氛一样，有序而不混乱。
高优先级的就绪的线程立刻抢占低优先级的线程
1.2 设置优先级范围
在rtconfig.h文件中有这样一个宏：#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX 32，他是来设置优先级范围的
RT-Thread 最大支持 256 个线程优先级 (0~255)，数值越小的优先级越高，0 为最高优先级
在一些资源比较紧张的系统中，可以根据实际情况设置优先级，比如 ARM Cortex-M系列，通常采用 32 个优先级。比如说F103ZE
最低优先级默认分配给空闲线程使用，用户一般不使用。我们可以类比FreeRTOS中的最低优先级的函数，他就是来处理一些比如任务删除之后的内存回收，一般不用这么低的优先级。
在学习调度方法之前，只要初略地知道：
RT-Thread 会确保最高优先级的、可运行的线程，马上就能执行
对于相同优先级的、可运行的线程，轮流执行这无需记忆，就像我们举的例子：
厨房着火了，当然优先灭火
喂饭、回复信息同样重要，轮流做
二、时间片
2.1 Tick是什么
想象一下你在玩一个大家都要按照音乐节拍跳舞的游戏。每一拍都是一个小的时间单位，所有人都必须在这个时间单位内完成一次动作。
在RT-Thread中，Tick 就像是系统中的音乐节拍。它是一个小的时间单位，系统的时钟会按照这个 Tick 不断地前进。就像跳舞游戏中的每一拍要求你做一次动作，RT-Thread中的每一个 Tick 要求系统执行一次任务。
Tick 的存在让系统有了时间的概念，可以精确地控制任务的执行和定时器的触发。所以，RT-Thread的 Tick 就好比系统中的心跳，让系统按照固定的节奏不断地运行和执行任务，保持整个系统的有序
我们可以设置他一个tick多长时间：
2.2 时间片是什么
在我们FreeRTOS中，相同级别的任务他是交替执行的，你执行1个tick我执行一个tick
但是在RT-Thread中，可以指定某一个任务一次执行多久，然后给别的任务执行
如上图，如果A运行了7个tick，更高优先级的C线程强占了他，C运行一段时间，阻塞了，那么后面是运行A还是B呢？
答案是运行A，继续运行3个tick，然后运行B，运行5个tick
2.3 时间片轮转
同优先级别的就绪线程依次运行
三、线程状态
3.1 线程有哪些状态
线程有下面这一些状态：
-
初始状态
当线程刚开始创建还没开始运行时就处于初始状态，未调用rt_thread_startup之前，调用rt_thread_create或者rt_thread_init之后 -
就绪状态
这个线程完全准备好了，随时可以运行：只是还轮不到它：这时它就处于就绪态(Ready)
我们可以使用rt_thread_startup()函数让某个线程进入就绪状态 -
运行状态
当处于就绪状态的线程运行时，它就处于运行状态。 -
挂起状态
挂起状态是类似于FreeRTOS的block阻塞状态的
我们可以使用rt_thread_delay函数来阻塞他 -
关闭状态
当线程运行结束时，将处于关闭状态：
可由运行状态正常退出，进入关闭状态
或者通过线程删除函数进入关闭状态
rt_err_t rt_thread_delete()，用来删除使用 rt_thread_create()创建的线程在进入关闭状态时，线程所占据的资源(比如栈)不会立即释放，需等到空闲进程运行时才能清理。
3.2 完整的状态转换图
总结
本文简要介绍了 RT-Thread 中线程优先级、Tick 以及线程状态的概念和作用。线程优先级决定了线程在系统中的调度顺序，较高优先级的线程将获得更多的 CPU 时间；Tick 是 RT-Thread 中的基本时间单位，用于实现系统中断、定时器和任务调度等功能；线程状态描述了线程在不同阶段的状态，包括就绪、运行、挂起和终止等状态。理解这些概念对于开发者编写高效、稳定的嵌入式系统应用至关重要。通过合理设置线程优先级、处理 Tick 事件以及监控线程状态，开发者可以优化系统性能，提高系统的响应速度和稳
