111 lines
4.0 KiB
C++
111 lines
4.0 KiB
C++
#ifndef __Thread_H__
|
||
#define __Thread_H__
|
||
|
||
#include "Sys.h"
|
||
#include "Core\LinkedList.h"
|
||
|
||
class Thread;
|
||
|
||
// 线程
|
||
class Thread : public LinkedNode<Thread>
|
||
{
|
||
private:
|
||
bool CheckExpire(); // 检查Sleep是否过期
|
||
void CheckStack(); // 检查栈是否溢出
|
||
|
||
public:
|
||
uint ID; // 编号
|
||
cstring Name; // 名称
|
||
|
||
uint* Stack; // 栈底
|
||
uint* StackTop; // 栈顶
|
||
uint StackSize; // 栈大小
|
||
|
||
typedef enum
|
||
{
|
||
Ready = 0, // 就绪状态，等待调度执行
|
||
Running, // 正在执行状态
|
||
Suspended, // 挂起状态
|
||
Stopped // 停止状态
|
||
} States;
|
||
States State; // 状态
|
||
bool IsReady; // 是否位于就绪队列
|
||
|
||
typedef enum
|
||
{
|
||
Lowest, // 最低优先级
|
||
BelowNormal,// 略低
|
||
Normal, // 普通优先级
|
||
AboveNormal,// 略高
|
||
Highest // 最高优先级
|
||
} Priorities;
|
||
Priorities Priority; // 优先级
|
||
|
||
Thread(Action callback, void* state = nullptr, uint stackSize = 0x200);
|
||
virtual ~Thread();
|
||
|
||
void Start();
|
||
void Stop();
|
||
void Suspend();
|
||
void Resume();
|
||
|
||
UInt64 DelayExpire; // 过期时间，单位微秒。睡眠的线程达到该时间后将恢复唤醒
|
||
void Sleep(uint ms); // 睡眠指定毫秒数。
|
||
|
||
// 静态管理
|
||
private:
|
||
static bool Inited; // 是否已初始化
|
||
static uint g_ID; // 全局线程ID
|
||
static byte _running; // 就绪队列线程数
|
||
static byte _sleeps; // 正在睡眠的线程数
|
||
|
||
static Thread* Free; // 自由线程队列，未得到时间片
|
||
static Thread* Busy; // 正在享受时间片的高优先级就绪队列
|
||
|
||
static void Add(Thread* thread);
|
||
static void Remove(Thread* thread);
|
||
|
||
static void OnTick(); // 系统滴答时钟定时调用该方法
|
||
|
||
static void Init();
|
||
static void OnEnd(); // 每个线程结束时执行该方法，销毁线程
|
||
|
||
static byte BuildReady();// 准备就绪队列
|
||
|
||
static void Schedule(); // 系统线程调度开始
|
||
|
||
public:
|
||
static Thread* Current; // 正在执行的线程
|
||
static Thread* Idle; // 空闲线程。最低优先级
|
||
static Thread* Main; // 主线程。略低优先级
|
||
static byte Count; // 线程个数
|
||
static void Switch(); // 切换线程，马上切换时间片给下一个线程
|
||
|
||
// 线程池
|
||
public:
|
||
//static void QueueUserWorkItem(Func func);
|
||
static void QueueUserWorkItem(Action func, void* param);
|
||
};
|
||
|
||
#endif
|
||
|
||
/*
|
||
SmartOS基于优先级的抢占式多线程调度
|
||
特性：
|
||
1，支持无限多个线程。线程的增多并不影响切换效率，仅影响创建和停止等效率
|
||
2，支持无限多个动态优先级。数字越大优先级越高，0为最低优先级，支持运行时动态修改
|
||
3，支持单独设定每个线程的栈大小。根据需要合理使用内存
|
||
4，自动检查线程栈空间溢出。设计时检查栈溢出，发布时忽略以提升性能
|
||
5，调度算法采用两个双向链表，其中一个最高优先级就绪队列，调度时根本不需要搜索
|
||
6，支持时间片调度。同等最高优先级线程共同分享时间片
|
||
7，线程完成后自行销毁。
|
||
|
||
设计思路：
|
||
1，两个队列，一个就绪队列Busy，包含所有最高优先级就绪线程，一个后备队列Free，包含所有非最高优先级线程和最高优先级非就绪线程。
|
||
2，多线程调度将在就绪队列Busy之中执行，低优先级的线程Free没有机会，除非就绪队列Busy为空，重建就绪队列。切换线程时只需要取Busy的下一个节点即可，如果为空则从头开始，非常高效
|
||
3，线程的创建、停止、挂起、恢复、睡眠都可能会导致重建就绪队列，以确保最高优先级的就绪线程得到优先调度
|
||
4，没有其它处于就绪状态的线程时，系统将CPU资源分配给空闲线程Idle
|
||
5，每个线程有自己的栈空间，多线程调度的关键就是在PendSV中断里面切换将要调度的线程栈，A线程被PendSV中断打断，然后在PendSV中断里面把栈换成B线程，这样子在退出PendSV中断时将会跑到B线程去执行。
|
||
6，切换线程Switch可以由用户调用，也可以由系统滴答时钟调用
|
||
*/
|