什么是線程？
人們在生活中處理復雜問題時，慣用的方法就是分而治之，即把一個大問題分解成多個相對簡單、比較容易解決的小問題，小問題逐個被解決了，大問題也就隨之解決了。同樣，在設計一個較為復雜的應用程序時，也通常把一個大型任務分解成多個小任務，然后通過運行這些小任務，最終達到完成大任務的目的。
在裸機系統中， 系統的主體就是 main 函數里面順序執行的無限循環，這個無限循環里面 CPU 按照順序完成各種事情。在多線程系統中，我們根據功能的不同，把整個系統分割成一個個獨立的且無法返回的函數，這個函數我們稱為線程。
線程由哪些部分組成？
RT-Thread 中的線程由三部分組成：線程代碼（函數）、線程控制塊、線程堆棧。
線程棧
在一個裸機系統中， 如果有全局變量，有子函數調用，有中斷發生。那么系統在運行的時候，全局變量放在哪里，子函數調用時，局部變量放在哪里， 中斷發生時，函數返回地址發哪里。
如果只是單純的裸機編程，它們放哪里我們不用管，但是如果要寫一個 RTOS，這些種種環境參數，我們必須弄清楚他們是如何存儲的。
在裸機系統中，他們統統放在一個叫棧的地方，棧是單片機 RAM 里面一段連續的內存空間，棧的大小一般在啟動文件或者鏈接腳本里面指定， 最后由 C 庫函數_main 進行初始化。
但是， 在多線程系統中，每個線程都是獨立的，互不干擾的，所以要為每個線程都分配獨立的棧空間，這個棧空間通常是一個預先定義好的全局數組， 也可以是動態分配的一段內存空間，但它們都存在於 RAM 中。 如：
static rt_uint8_t led_stack[512];
線程棧其實就是一個預先定義好的全局數據，數據類型為rt_uint8_t，大小我們設置為 512。 在 RT-Thread 中，凡是涉及到數據類型的地方， RTThread 都會將標准的 C 數據類型用 typedef 重新取一個類型名， 以“rt”前綴開頭。這些經過重定義的數據類型放在 rtdef.h ，如：
線程控制塊
在 RT-Thread 中，線程控制塊由結構體 struct rt_thread 表示，線程控制塊是操作系統用於管理線程的一個數據結構，它會存放線程的一些信息，例如優先級、線程名稱、線程狀態等，也包含線程與線程之間連接用的鏈表結構，線程等待事件集合等，詳細定義如下（在rtdef.h中定義）：
為led線程定義一個線程控制塊：
static struct rt_thread led_thread;
線程函數
線程控制塊中的 entry 是線程的入口函數，它是線程實現預期功能的函數。線程的入口函數由用戶設
計實現，一般有以下兩種代碼形式：
無限循環模式：
在實時系統中，線程通常是被動式的：這個是由實時系統的特性所決定的，實時系統通常總是等待外界事件的發生，而后進行相應的服務：
順序執行或有限次循環模式：
如簡單的順序語句、 do whlie() 或 for() 循環等，此類線程不會循環或不會永久循環，可謂是 “一次性”線程，一定會被執行完畢。在執行完畢后，線程將被系統自動刪除。
動態線程與靜態線程
我們的用戶線程有兩種創建方式，一種是靜態線程，另一種是動態線程。
創建靜態線程的函數：
返回值為錯誤代碼。
創建動態線程的函數：
返回值為線程控制塊 。
線程創建實例
創建一個靜態線程
1、確定線程棧
2、定義線程控制塊
3、創建線程函數。
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
/* 靜態線程相關宏定義 */
#define THREAD_PRIORITY 25 /* 優先級 */
#define STACK_SIZE 512 /* 棧大小 */
#define TIMESLICE 5 /* 時間片 */
/* 線程三要素 */
static rt_uint8_t static_thread_stack[STACK_SIZE]; /* 線程棧 */
static struct rt_thread static_thread; /* 線程控制塊 */
static void static_thread_entry(void* parameter); /* 線程入口函數 */
/* 靜態線程入口函數 */
static void static_thread_entry(void* parameter)
{
rt_uint32_t i = 0;
rt_kprintf("This is static thread!\n");
/* 無限循環*/
while (1)
{
rt_kprintf("static thread count:%d \r\n", ++i);
/* 等待0.5s，讓出cpu權限，切換到其他線程 */
rt_thread_delay(500);
}
}
/* 主函數 */
int main(void)
{
rt_err_t result;
/* 創建靜態線程 ： 優先級 25 ，時間片 5個系統滴答，線程棧512字節 */
result = rt_thread_init(&static_thread,
"static_thread",
static_thread_entry,
RT_NULL,
(rt_uint8_t*)&static_thread_stack[0],
STACK_SIZE,
THREAD_PRIORITY,
TIMESLICE);
/* 創建成功則啟動靜態線程 */
if (result == RT_EOK)
{
rt_thread_startup(&static_thread);
}
}
運行結果為：
可見，在T-Thread中創建一個線程需要線程棧、線程控制塊與線程函數這三要素。除此之外，需要設置一個線程優先級，因為RT-Thread的調度器是基於優先級的搶占式調度算法。還需要設置一個時間片參數，這個用於多個線程具有同等優先級的情況下，采用時間片的輪轉調度算法進行調度，這個值與時間節拍有關，每一秒的節拍數可在rtconfig.h里進行設置：
在這里我們只創建一個線程，所以時間片我們沒有用到，但也需要傳遞一個時間片的值給rt_thread_init函數。最后，在主函數里調用相關接口創建一個靜態線程，創建成功則啟動該線程。
創建一個動態線程
創建動態線程與創建靜態線程類似：
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
/* 動態線程相關宏定義 */
#define THREAD_PRIORITY 25 /* 優先級 */
#define STACK_SIZE 512 /* 棧大小 */
#define TIMESLICE 5 /* 時間片 */
/* 線程三要素 */
static rt_uint8_t dynamic_thread_stack[STACK_SIZE]; /* 線程棧 */
static struct rt_thread dynamic_thread; /* 線程控制塊 */
static void dynamic_thread_entry(void* parameter); /* 線程入口函數 */
/* 動態線程入口函數 */
static void dynamic_thread_entry(void* parameter)
{
rt_uint32_t i;
/* 無限循環*/
while (1)
{
for (i = 0; i < 5; i++)
{
rt_kprintf("dynamic thread count:%d \r\n", i);
/* 等待1s，讓出cpu權限，切換到其他線程 */
rt_thread_delay(500);
}
}
}
/* 主函數 */
int main(void)
{
rt_thread_t tid; // 動態線程句柄
/* 創建動態線程 ： 優先級 25 ，時間片 5個系統滴答，線程棧512字節 */
tid = rt_thread_create("dynamic_thread",
dynamic_thread_entry,
RT_NULL,
STACK_SIZE,
THREAD_PRIORITY,
TIMESLICE);
/* 創建成功則啟動動態線程 */
if (tid != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(tid);
}
}
運行結果：
靜態線程VS動態線程
上例中，從運行結果上看，是沒有任何差別的！那么，我們在實際中如何抉擇？
使用靜態線程時，必須先定義靜態的線程控制塊，並且定義好棧空間，然后調用rt_thread_init()函數來完成線程的初始化工作。采用這種方式，線程控制塊和堆棧占用的內存會放在 RW/ZI 段，這段空間在編譯時就已經確定，它不是可以動態分配的，所以不能被釋放，而只能使用 rt_thread_detach()函數將該線程控制塊從對象管理器中脫離。
使用動態定義方式 rt_thread_create()時， RT-Thread 會動態申請線程控制塊和堆棧空間。在編譯時，編譯器是不會感知到這段空間的，只有在程序運行時， RT-Thread 才會從系統堆中申請分配這段內存空間，當不需要使用該線程時，調用 rt_thread_delete()函數就會將這段申請的內存空間重新釋放到內存堆中。
這兩種方式各有利弊，靜態定義方式會占用 RW/ZI 空間，但是不需要動態分配內存，運行時效率較高，實時性較好。動態方式不會占用額外的 RW/ZI 空間，占用空間小，但是運行時需要動態分配內存，效率沒有靜態方式高。
總的來說，這兩種方式就是空間和時間效率的平衡，可以根據實際環境需求選擇采用具體的分配方式。就像C編程中，何時使用動態空間，何時使用靜態空間，也需要根據實際情況平衡選擇。
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