用簡單的C語言實現多任務輪流切換（模擬操作系統線程機制）【轉】

本文轉載自：http://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/50596760

最近在看linux內核的進程調度算法，也寫了不少的內核注釋，也參考了鴻哥的單片機框架，代碼注釋就開源在我的CSDN的Git代碼庫里，有興趣的可以去瞧瞧。

突發奇想，想到了既然單片機能夠實現，那么我用標准C語言同樣也可以實現，試了一下，真的可以！！這讓我如獲至寶！

在UNIX和linux還有window中存在着多線程的機制，其實就是把一個任務分成若干個時間片，這樣越分越細，執行的效果就好像是在同步在執行，其實這是調度算法在產生效果。如果我們不調用那個所謂的pthread函數，用標准C模擬這樣的效果，完全能夠做到，可以做到多任務同時執行，從開始到結束，都是同時開始，同時結束。

        廢話不多說，我們上代碼，看看就知道了:

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void  thread_work1(void);
void  thread_work2(void);
void  thread_work3(void);
void  thread_work4(void);
void  thread_work5(void);
void  thread_work6(void);
void  delay(void);

int main(void)
{
    static int i = 5 ;
    static int j ;
    static int k ;
    while(1)
    {
        printf("---------------第%d次調度開始-----------------\n",++j);
        putchar('\n');
        putchar('\n');
        thread_work1();
        thread_work2();
        thread_work3();
        thread_work4();
        thread_work5();
        putchar('\n');
        putchar('\n');
        printf("---------------第%d次調度完成-----------------\n",++k);
        putchar('\n');
        if(i > 0){
            i-- ;
            if(i == 0)
                break;
        }
    }

    return 0 ;
}

void thread_work1(void)
{
    printf("任務一:\n");
    delay();
    static int type = 0;
    static long int i = 5;
    printf("i的值:%d\n",i) ;
    switch(type)
        {
            case 0 :
                   if(i > 0)
                       i-- ;
                   printf("type 0 :i=%d\n",i);
                   type = 1 ;
                   break ;
            case 1 :
                   if(i > 0)
                    i-- ;
                    printf("type 1 :i=%d\n",i);
                   type = 0 ;
                   break ;
        }
}

void thread_work2(void)
{
    printf("任務二:\n");
    delay();
    static int type = 0 ;
    static long int i = 5 ;
    printf("i的值:%d\n",i) ;
    switch(type)
    {
        case 0 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 0 :i=%d\n",i);
                type = 1 ;
                break ;
        case 1 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 1 :i=%d\n",i);
                type = 0 ;
                break ;
    }
}

void thread_work3(void)
{
    printf("任務三:\n");
    delay();
    static int type = 0 ;
    static long int i = 5 ;
    printf("i的值:%d\n",i) ;
    switch(type)
    {
        case 0 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 0 :i=%d\n",i);
                type = 1 ;
                break ;
        case 1 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 1 :i=%d\n",i);
                type = 0 ;
                break ;
    }
}

void thread_work4(void)
{
    printf("任務四:\n");
    delay();
    static int type = 0 ;
    static long int i = 5;
    printf("i的值:%d\n",i) ;
    switch(type)
    {
        case 0 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 0 :i=%d\n",i);
                type = 1 ;
                break ;
        case 1 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 1 :i=%d\n",i);
                type = 0 ;
                break ;
    }
}

void thread_work5(void)
{
    printf("任務五:\n");
    delay();
    static int type = 0 ;
    static long int i = 5;
    printf("i的值:%d\n",i) ;
    switch(type)
    {
        case 0 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 0 :i=%d\n",i);
                type = 1 ;
                break ;
        case 1 :
                if(i > 0)
                    i-- ;
                printf("type 1 :i=%d\n",i);
                type = 0 ;
                break ;
    }
}

void delay(void)
{
    long int i = 0xffffff ;
    while(i > 0)
        i-- ;
}

我們看到，上面的5個任務其實是在執行同一個操作，就是將5減到0的操作，一些初學者可能會想，函數不是執行完一個，然后再執行下一個嗎?那么我們看看運行結果，這會讓你大吃一驚，事實就是這樣，不信咱們看看:

 

看到最后的結果，是否覺得很神奇？其實關鍵就是每個函數里的static這個關鍵字，它保留了執行完上一次數值的狀態，再者就是每個函數中都有一個switch的分支，這樣的分支就實現了輪流切換。在我的代碼里，該代碼經過5次調度完成后，數值從5變為0，而且每一個任務都是實現單獨運行，卻沒有相互干擾，正是這樣的機制，運用到單片機和裸板上，這無非就是一種非常好的框架！！！