在裸機(jī)系統(tǒng) 中，他們統(tǒng)統(tǒng)放在一個(gè)叫棧的地方，棧是單片機(jī)RAM里面一段連續(xù)的內(nèi)存空間，棧的大小一般在啟動(dòng)文件或者鏈接腳 本里面指定，最后由C庫(kù)函數(shù)_main進(jìn)行初始化。

在多線(xiàn)程系統(tǒng)中，每個(gè)線(xiàn)程都是獨(dú)立的，互不干擾的，所以要為每個(gè)線(xiàn)程都分配獨(dú)立的棧空間，這個(gè)?？臻g通常是一個(gè)預(yù)先定義好的全局?jǐn)?shù)組，也可以是動(dòng)態(tài)分配的一段內(nèi)存空間，但它們都存在于RAM中。

創(chuàng)建線(xiàn)程棧，需要幾個(gè)線(xiàn)程創(chuàng)建幾個(gè)線(xiàn)程棧，這里線(xiàn)程棧實(shí)際上就是全局變量，大小為512，這里創(chuàng)建兩個(gè)工作線(xiàn)程，如下：

ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)//
/* 定義線(xiàn)程棧*/
rt_uint8_t rt_flag1_thread_stack[512];
rt_uint8_t rt_flag2_thread_stack[512];

ALIGN是一個(gè) 帶參宏，在rtdef.h中定義，設(shè)置變量需要多少個(gè)字節(jié)對(duì)齊，對(duì)在它下面的變量起作用。RT_ALIGN_SIZE是一個(gè)在rtconfig.h（rtconfig.h第一次使用需要在User文件夾下面新建然后添加到工程user這個(gè)組文件）中定義 的宏，默認(rèn)為4，表示4個(gè)字節(jié)對(duì)齊。

#ifndef __RTTHREAD_CFG_H__
#define __RTTHREAD_CFG_H__

#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX  32     /* 最大優(yōu)先級(jí) */
#define RT_ALIGN_SIZE           4      /* 多少個(gè)字節(jié)對(duì)齊 */

#endif /* __RTTHREAD_CFG_H__ */

下一步，定義線(xiàn)程函數(shù)：

這里我們建立線(xiàn)程函數(shù)，并給函數(shù)命名flag1_thread_entry，flag2_thread_entry兩個(gè)函數(shù) ，分別代表著兩個(gè)無(wú)限循環(huán)不返回的線(xiàn)程

/* 軟件延時(shí) */
void delay (uint32_t count)
{
    for(; count!====0; count--);
}
/* 線(xiàn)程1 */
void flag1_thread_entry( void *p_arg )//   (1)
{
    for( ;; )
    {
        flag1 ==== 1;
        delay( 100 );
        flag1 ==== 0;
        delay( 100 );

        /* 線(xiàn)程切換，這里是手動(dòng)切換 */
        rt_schedule();
    }
}
/* 線(xiàn)程2 */
void flag2_thread_entry( void *p_arg )//   (2)
{
    for( ;; )
    {
        flag2 ==== 1;
        delay( 100 );
        flag2 ==== 0;
        delay( 100 );

        /* 線(xiàn)程切換，這里是手動(dòng)切換 */
        rt_schedule();
    }
}

下一步定義線(xiàn)程控制塊

在裸機(jī)系統(tǒng)中，程序的主體是CPU按照順序執(zhí)行的。而在多線(xiàn)程系統(tǒng)中，線(xiàn)程的執(zhí)行是由系統(tǒng)調(diào)度的。系統(tǒng)為了順利的調(diào)度線(xiàn)程，為每個(gè)線(xiàn)程都額外定義了一個(gè)線(xiàn)程控制塊，這個(gè)線(xiàn)程控制塊就相當(dāng)于線(xiàn)程的身份證，里面存有線(xiàn)程的所有信息，比如線(xiàn)程的棧指針，線(xiàn)程名稱(chēng)，線(xiàn)程的形參等。有了這個(gè)線(xiàn)程控制塊之后，以后系統(tǒng)對(duì)線(xiàn)程的全部操作都可以通過(guò)這個(gè)線(xiàn)程控制塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。定義一個(gè)線(xiàn)程控制塊需要一個(gè)新的數(shù)據(jù)類(lèi)型，該數(shù)據(jù)類(lèi)型在rtdef.h這個(gè)頭 文件中聲明，使用它可以為每個(gè)線(xiàn)程都定義一個(gè)線(xiàn)程控制塊實(shí)體。下面來(lái)看一下，此結(jié)構(gòu)體定義函數(shù)及內(nèi)容：

struct rt_thread
{
    void        *sp;                    /* 線(xiàn)程棧指針 */
    void        *entry;              /* 線(xiàn)程入口地址 */
    void        *parameter;       /* 線(xiàn)程形參 */
    void        *stack_addr;      /* 線(xiàn)程起始地址 */
    rt_uint32_t stack_size;       /* 線(xiàn)程棧大小，單位為字節(jié) */

    rt_list_t   tlist;            /* 線(xiàn)程鏈表節(jié)點(diǎn) */
};
typedef struct rt_thread *rt_thread_t;// 

我們?cè)趍ain.c文件中為兩個(gè)線(xiàn)程定義的線(xiàn)程控制塊。

/* 定義線(xiàn)程控制塊 */
struct rt_thread rt_flag1_thread;
struct rt_thread rt_flag2_thread;

下一步，創(chuàng)建線(xiàn)程實(shí)現(xiàn)函數(shù)

線(xiàn)程的棧，線(xiàn)程的函數(shù)實(shí)體，線(xiàn)程的控制塊最終需要聯(lián)系起來(lái)才能由系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。那么這個(gè)聯(lián)系的工作就由線(xiàn) 程初始化函數(shù)rt_thread_init()來(lái)實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)在thread.c（thread.c第一次使用需要自行在文件夾rtthread/3.0.3/src中新建并添加到工程的rtt/source組）中定義，在rtthread.h中聲明，所有跟線(xiàn)程相關(guān)的函數(shù)都在這個(gè)文件定義。rt_thread_init()函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下 ：

rt_err_t rt_thread_init(struct rt_thread *thread,//          (1)
                        void (*entry)(void *parameter),//    (2)
                        void             *parameter,//       (3)
                        void             *stack_start,//     (4)
                        rt_uint32_t       stack_size)//      (5)
{
    rt_list_init(&(thread->tlist));//                         (6)

    thread->entry ==== (void *)entry;//                       (7)
    thread->parameter ==== parameter;//                       (8)

    thread->stack_addr ==== stack_start;//                    (9)
    thread->stack_size ==== stack_size;//                     (10)

    /* 初始化線(xiàn)程棧，并返回線(xiàn)程棧指針 */ //                      (11)
    thread->sp ==== (void *)rt_hw_stack_init( thread->entry,
                                        thread->parameter,
                                    (void *)((char *)thread->stack_addr + thread->stack_size - 4) );

    return RT_EOK;//                                          (12)
}

(1) ：thread是線(xiàn)程控制塊指針。

(2) ：entry 是線(xiàn)程函數(shù)名， 表示線(xiàn)程的入口。

(3) ：parameter是線(xiàn)程形參，用于傳遞線(xiàn)程參數(shù)。

(4) ：stack_start 用于指向線(xiàn)程棧的起始地址。

(5) ：stack_size表示線(xiàn)程棧的大小，單位為字節(jié)。

(7) ：將線(xiàn)程入口保存到線(xiàn)程控制塊的entry成員中。

(8) ：將線(xiàn)程入口形參保存到線(xiàn)程控制塊的parameter成員中。

(9) ：將線(xiàn)程棧起始地址保存到線(xiàn)程控制塊的stack_start成員中。

(10) ：將線(xiàn)程棧起大小保存到線(xiàn)程控制塊的stack_size成員中。

(11) ：初始化線(xiàn)程棧，并返回線(xiàn)程棧頂指針。

rt_hw_stack_init()用來(lái)初始化線(xiàn)程棧， 當(dāng)線(xiàn)程第一次運(yùn)行的時(shí)候，加載到CPU寄存器的參數(shù)就放在線(xiàn)程棧里面，該函數(shù)在cpuport.c中實(shí)現(xiàn)。cpuport.c第一次使用需要自行 在rtthread/3.0.3/ libcpu/arm/cortex-m3(cortex-m4或cortex-m7)文件夾下新建，然后添加到工程 的rtt/ports組中。

下一步，定義鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型：

struct rt_list_node
{
   struct rt_list_node *next;              /* 指向后一個(gè)節(jié)點(diǎn) */
   struct rt_list_node *prev;              /* 指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn) */
};
typedef struct rt_list_node rt_list_t;

rt_list_t 類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)里面有兩個(gè)rt_list_t類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)指針next和prev，分別用來(lái)指向鏈表中的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)和上一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

雙向鏈表的相關(guān)操作，這些函數(shù)均在rtservice.h中實(shí)現(xiàn)，rtservice.h第一次使用需要自行在rtthread/3.0.3/include文件夾下新建，然后添加到工程的rtt/source組中。下面從鏈表操作逐步實(shí)現(xiàn)。

鏈表節(jié)點(diǎn)初始化：

rt_inline void rt_list_init(rt_list_t *l)
{
    l->next ==== l->prev ==== l;
}

實(shí)際上進(jìn)行了如下操作：

下面在鏈表頭部和尾部分別插入一個(gè)鏈表節(jié)點(diǎn)：

表頭后面插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)

/* 在雙向鏈表頭部插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)*/
rt_inline void rt_list_insert_after(rt_list_t *l, rt_list_t *n)
{
    l->next->prev ==== n; /* 第 1 步*/
    n->next ==== l->next; /* 第 2 步*/
    l->next ==== n; /* 第 3 步*/
    n->prev ==== l; /* 第 4 步*/
}

表頭前邊插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)

rt_inline void rt_list_insert_before(rt_list_t *l, rt_list_t *n)
{
    l->prev->next ==== n; /* 第 1 步*/
    n->prev ==== l->prev; /* 第 2 步*/
    l->prev ==== n; /* 第 3 步*/
    n->next ==== l; /* 第 4 步*/
}

從雙向鏈表刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)

rt_inline void rt_list_remove(rt_list_t *n)
{
    n->next->prev ==== n->prev; /* 第 1 步*/
    n->prev->next ==== n->next; /* 第 2 步*/
    n->next ==== n->prev ==== n; /* 第 3 步*/
}

創(chuàng)建線(xiàn)程初始化函數(shù)

/* 線(xiàn)程棧初始化 */
rt_uint8_t *rt_hw_stack_init(void       *tentry,//                  (1)
                            void       *parameter,//                 (2)
                            rt_uint8_t *stack_addr)// 線(xiàn)程棧頂?shù)刂?4，在該函數(shù)調(diào)用的時(shí)候傳進(jìn)來(lái)的是線(xiàn)程棧的棧頂?shù)刂?4
{

    struct stack_frame *stack_frame;//                               (4)
    rt_uint8_t         *stk;
    unsigned long       i;

    /* 獲取棧頂指針
    rt_hw_stack_init 在調(diào)用的時(shí)候，傳給stack_addr的是(棧頂指針)*/
    stk  ==== stack_addr + sizeof(rt_uint32_t);//                       (5)

    /* 讓stk指針向下8字節(jié)對(duì)齊 */
    stk  ==== (rt_uint8_t *)RT_ALIGN_DOWN((rt_uint32_t)stk, 8);//       (6)

    /* stk指針繼續(xù)向下移動(dòng)sizeof(struct stack_frame)個(gè)偏移 */
    stk -==== sizeof(struct stack_frame);//                             (7)

    /* 將stk指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為stack_frame類(lèi)型后存到stack_frame */
    stack_frame ==== (struct stack_frame *)stk;//                       (8)

    /* 以stack_frame為起始地址，將棧空間里面的sizeof(struct stack_frame)
    個(gè)內(nèi)存初始化為0xdeadbeef */
    for (i ==== 0; i < sizeof(struct stack_frame) / sizeof(rt_uint32_t); i ++)//   (9)
    {
            ((rt_uint32_t *)stack_frame)[i] ==== 0xdeadbeef;
    }

    /* 初始化異常發(fā)生時(shí)自動(dòng)保存的寄存器 *///                            (10)
    stack_frame->exception_stack_frame.r0  ==== (unsigned long)parameter; /* r0 : argument */
    stack_frame->exception_stack_frame.r1  ==== 0;                        /* r1 */
    stack_frame->exception_stack_frame.r2  ==== 0;                        /* r2 */
    stack_frame->exception_stack_frame.r3  ==== 0;                        /* r3 */
    stack_frame->exception_stack_frame.r12 ==== 0;                        /* r12 */
    stack_frame->exception_stack_frame.lr  ==== 0;                        /* lr */
    stack_frame->exception_stack_frame.pc  ==== (unsigned long)tentry;    /* entry point, pc */
    stack_frame->exception_stack_frame.psr ==== 0x01000000L;              /* PSR */

    /* 返回線(xiàn)程棧指針 */
    return stk;//                                                    (11)
}

(5) ：獲取棧頂指針，將棧頂指針傳給指針stk。rt_hw_stack_init()函數(shù) 在rt_thread_init ()函數(shù)中調(diào)用的時(shí)候傳給形參stack_addr的值是棧頂指針減去4，所以現(xiàn)在 加上sizeof(rt_uint32_t)剛好與減掉的4相互抵消，即傳遞給stk的是棧頂指針。

(6) ：讓stk這個(gè)指針向下8個(gè)字節(jié)對(duì)齊，確保stk是8字節(jié)對(duì)齊的地址。 在Cortex-M3（Cortex-M4或Cortex-M7）內(nèi)核的單片機(jī)中，因?yàn)榭偩€(xiàn)寬度是32位的，通常只要棧保持4字節(jié)對(duì)齊就 行，可這樣為啥要8字節(jié)？難道有哪些操作是64位的？確實(shí)有，那就是浮 點(diǎn)運(yùn)算，所以要8字節(jié)對(duì)齊（但是目前我們都還沒(méi)有涉及到浮點(diǎn)運(yùn)算，只是為了后續(xù)兼容浮點(diǎn)運(yùn)行的考慮）。 如果棧頂指針是8字節(jié)對(duì)齊的，在進(jìn)行向下8字節(jié)對(duì)齊的時(shí)候，指針不會(huì)移動(dòng)，如果不是8字節(jié)對(duì)齊的， 在做向下8字節(jié)對(duì)齊的時(shí)候，就會(huì)空出幾個(gè)字節(jié)，不會(huì)使用，比如當(dāng)stk是33，明顯不能整除8， 進(jìn)行向下8字節(jié)對(duì)齊就是32，那么就會(huì)空出一個(gè)字節(jié)不使用。

(7) ：stk指針繼續(xù)向下移動(dòng)sizeof(struct stack_frame) 個(gè)偏移，即16個(gè)字的大小。

ok?。。。。。?！

這些了解了之后，我們?cè)谥骱瘮?shù)內(nèi)加入線(xiàn)程初始化即可

/* 初始化線(xiàn)程 */
rt_thread_init(&rt_flag1_thread,                 /* 線(xiàn)程控制塊 */
                flag1_thread_entry,               /* 線(xiàn)程入口地址 */
                RT_NULL,                          /* 線(xiàn)程形參 */
                &rt_flag1_thread_stack[0],        /* 線(xiàn)程棧起始地址 */
                sizeof(rt_flag1_thread_stack) );  /* 線(xiàn)程棧大小，單位為字節(jié) */
/* 將線(xiàn)程插入到就緒列表 */

/* 初始化線(xiàn)程 */
rt_thread_init(&rt_flag2_thread,                 /* 線(xiàn)程控制塊 */
                flag2_thread_entry,               /* 線(xiàn)程入口地址 */
                RT_NULL,                          /* 線(xiàn)程形參 */
                &rt_flag2_thread_stack[0],        /* 線(xiàn)程棧起始地址 */
                sizeof(rt_flag2_thread_stack) );  /* 線(xiàn)程棧大小，單位為字節(jié) */

審核編輯：符乾江