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任务即线程
在鸿蒙内核中,广义上可理解为一个任务就是一个线程
官方是怎么描述线程的
基本概念
从系统的角度看,线程是竞争系统资源的最小运行单元。线程可以使用或等待CPU、使用内存空间等系统资源,并独立于其它线程运行。
鸿蒙内核每个进程内的线程独立运行、独立调度,当前进程内线程的调度不受其它进程内线程的影响。
鸿蒙内核中的线程采用抢占式调度机制,同时支持时间片轮转调度和FIFO调度方式。
鸿蒙内核的线程一共有32个优先级(0-31),最高优先级为0,最低优先级为31。
当前进程内高优先级的线程可抢占当前进程内低优先级线程,当前进程内低优先级线程必须在当前进程内高优先级线程阻塞或结束后才能得到调度。
线程状态说明:
初始化(Init):该线程正在被创建。
就绪(Ready):该线程在就绪列表中,等待CPU调度。
运行(Running):该线程正在运行。
阻塞(Blocked):该线程被阻塞挂起。Blocked状态包括:pend(因为锁、事件、信号量等阻塞)、suspend(主动pend)、delay(延时阻塞)、pendtime(因为锁、事件、信号量时间等超时等待)。
退出(Exit):该线程运行结束,等待父线程回收其控制块资源。
图 1 线程状态迁移示意图
注意官方文档说的是线程,没有提到task(任务),但内核源码中却有大量 task代码,很少有线程(thread)代码 ,这是怎么回事?
其实在鸿蒙内核中, task就是线程, 初学者完全可以这么理解,但二者还是有区别,否则干嘛要分两个词描述。
会有什么区别?是管理上的区别,task是调度层面的概念,线程是进程层面的概念。 就像同一个人在不同的管理体系中会有不同的身份一样,一个男人既可以是 孩子,爸爸,丈夫,或者程序员,视角不同功能也会不同。
如何证明是一个东西,继续再往下看。
执行task命令
看shell task 命令的执行结果:
task命令 查出每个任务在生命周期内的运行情况,它运行的内存空间,优先级,时间片,入口执行函数,进程ID,状态等等信息,非常的复杂。这么复杂的信息就需要一个结构体来承载。而这个结构体就是 LosTaskCB(任务控制块)
对应张大爷的故事:task就是一个用户的节目清单里的一个节目,用户总清单就是一个进程,所以上面会有很多的节目。
task长得什么样子
说LosTaskCB之前先说下官方文档任务状态对应的 define,可以看出task和线程是一个东西。
#define OS_TASK_STATUS_INIT 0x0001U
#define OS_TASK_STATUS_READY 0x0002U
#define OS_TASK_STATUS_RUNNING 0x0004U
#define OS_TASK_STATUS_SUSPEND 0x0008U
#define OS_TASK_STATUS_PEND 0x0010U
#define OS_TASK_STATUS_DELAY 0x0020U
#define OS_TASK_STATUS_TIMEOUT 0x0040U
#define OS_TASK_STATUS_PEND_TIME 0x0080U
#define OS_TASK_STATUS_EXIT 0x0100U
LosTaskCB长什么样?抱歉,它确实有点长,但还是要全部贴出全貌。
typedef struct {
VOID *stackPointer; /**< Task stack pointer */ //非用户模式下的栈指针
UINT16 taskStatus; /**< Task status */ //各种状态标签,可以拥有多种标签,按位标识
UINT16 priority; /**< Task priority */ //任务优先级[0:31],默认是31级
UINT16 policy; //任务的调度方式(三种 .. LOS_SCHED_RR )
UINT16 timeSlice; /**< Remaining time slice *///剩余时间片
UINT32 stackSize; /**< Task stack size */ //非用户模式下栈大小
UINTPTR topOfStack; /**< Task stack top */ //非用户模式下的栈顶 bottom = top + size
UINT32 taskID; /**< Task ID */ //任务ID,任务池本质是一个大数组,ID就是数组的索引,默认 < 128
TSK_ENTRY_FUNC taskEntry; /**< Task entrance function */ //任务执行入口函数
VOID *joinRetval; /**< pthread adaption */ //用来存储join线程的返回值
VOID *taskSem; /**< Task-held semaphore */ //task在等哪个信号量
VOID *taskMux; /**< Task-held mutex */ //task在等哪把锁
VOID *taskEvent; /**< Task-held event */ //task在等哪个事件
UINTPTR args[4]; /**< Parameter, of which the maximum number is 4 */ //入口函数的参数 例如 main (int argc,char *argv[])
CHAR taskName[OS_TCB_NAME_LEN]; /**< Task name */ //任务的名称
LOS_DL_LIST pendList; /**< Task pend node */ //如果任务阻塞时就通过它挂到各种阻塞情况的链表上,比如OsTaskWait时
LOS_DL_LIST threadList; /**< thread list */ //挂到所属进程的线程链表上
SortLinkList sortList; /**< Task sortlink node */ //挂到cpu core 的任务执行链表上
UINT32 eventMask; /**< Event mask */ //事件屏蔽
UINT32 eventMode; /**< Event mode */ //事件模式
UINT32 priBitMap; /**< BitMap for recording the change of task priority, //任务在执行过程中优先级会经常变化,这个变量用来记录所有曾经变化
the priority can not be greater than 31 */ //过的优先级,例如 ..01001011 曾经有过 0,1,3,6 优先级
INT32 errorNo; /**< Error Num */
UINT32 signal; /**< Task signal */ //任务信号类型,(SIGNAL_NONE,SIGNAL_KILL,SIGNAL_SUSPEND,SIGNAL_AFFI)
sig_cb sig; //信号控制块,这里用于进程间通讯的信号,类似于 linux singal模块
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)
UINT16 currCpu; /**< CPU core number of this task is running on */ //正在运行此任务的CPU内核号
UINT16 lastCpu; /**< CPU core number of this task is running on last time */ //上次运行此任务的CPU内核号
UINT16 cpuAffiMask; /**< CPU affinity mask, support up to 16 cores */ //CPU亲和力掩码,最多支持16核,亲和力很重要,多核情况下尽量一个任务在一个CPU核上运行,提高效率
UINT32 timerCpu; /**< CPU core number of this task is delayed or pended */ //此任务的CPU内核号被延迟或挂起
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