本篇关键词:、、、

下载 >> 离线文档.鸿蒙内核源码分析(百篇博客分析.挖透鸿蒙内核).pdf

任务管理相关篇为:

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
1
2
3
4
5
6
7
8
9

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 | 内核栈指针位置(SP)  */	
    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   		  LOS_SCHED_FIFO .. )
    UINT64          startTime;          /**< The start time of each phase of task | 任务开始时间  */
    UINT64          irqStartTime;       /**< Interrupt start time | 任务中断开始时间  */ 
    UINT32          irqUsedTime;        /**< Interrupt consumption time | 任务中断消耗时间  */ 
    UINT32          initTimeSlice;      /**< Task init time slice | 任务初始的时间片  */ 
    INT32           timeSlice;          /**< Task remaining time slice | 任务剩余时间片  */ 
    UINT32          waitTimes;          /**< Task delay time, tick number | 设置任务调度延期时间  */ 
    SortLinkList    sortList;           /**< Task sortlink node | 跟CPU捆绑的任务排序链表节点,上面挂的是就绪队列的下一个阶段,进入CPU要执行的任务队列  */	
    UINT32          stackSize;          /**< Task stack size | 内核态栈大小,内存来自内核空间  */		
    UINTPTR         topOfStack;         /**< Task stack top | 内核态栈顶 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 | 任务执行入口地址 */	
    VOID            *joinRetval;        /**< pthread adaption | 用来存储join线程的入口地址 */	
    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 */
    UINT32          eventMask;          /**< Event mask | 任务对哪些事件进行屏蔽 */
    UINT32          eventMode;          /**< Event mode | 事件三种模式(LOS_WAITMODE_AND,LOS_WAITMODE_OR,LOS_WAITMODE_CLR) */	
    UINT32          priBitMap;          /**< BitMap for recording the change of task priority,the priority can not be greater than 31 
    										| 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过的优先级,例如 ..01001011 曾经有过 0,1,3,6 优先级 */
#ifdef LOSCFG_KERNEL_CPUP
    OsCpupBase      taskCpup;           /**< task cpu usage | CPU 使用统计 */
#endif
    INT32           errorNo;            /**< Error Num | 错误序号 */
    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,用于异步通信,类似于 linux singal模块
#ifdef LOSCFG_KERNEL_SMP
    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 */
#ifdef LOSCFG_KERNEL_SMP_TASK_SYNC	//多核情况下的任务同步开关,采用信号量实现
    UINT32          syncSignal;         /**< Synchronization for signal handling | 用于CPU之间同步信号量 */
#endif
#ifdef LOSCFG_KERNEL_SMP_LOCKDEP //SMP死锁检测开关
    LockDep         lockDep;	///< 死锁依赖检测
#endif
#endif
#ifdef LOSCFG_SCHED_DEBUG //调试调度开关
    SchedStat       schedStat;          /**< Schedule statistics | 调度统计 */
#endif
    UINTPTR         userArea;			///< 用户空间的堆区开始位置
    UINTPTR         userMapBase;		///< 用户空间的栈顶位置,内存来自用户空间,和topOfStack有本质的区别.
    UINT32          userMapSize;        /**< user thread stack size ,real size : userMapSize + USER_STACK_MIN_SIZE | 用户栈大小 */
    UINT32          processID;          /**< Which belong process | 所属进程ID */
    FutexNode       futex;				///< 实现快锁功能
    LOS_DL_LIST     joinList;           /**< join list | 联结链表,允许任务之间相互释放彼此 */
    LOS_DL_LIST     lockList;           /**< Hold the lock list | 该链表上挂的都是已持有的锁 */
    UINTPTR         waitID;             /**< Wait for the PID or GID of the child process | 等待子进程的PID或GID */
    UINT16          waitFlag;           /**< The type of child process that is waiting, belonging to a group or parent,
                                             a specific child process, or any child process | 等待的子进程以什么样的方式结束(OS_TASK_WAIT_PROCESS | OS_TASK_WAIT_GID | ..) */
#ifdef LOSCFG_KERNEL_LITEIPC //轻量级进程间通信开关
    IpcTaskInfo     *ipcTaskInfo;	///< 任务间通讯信息结构体
#endif
#ifdef LOSCFG_KERNEL_PERF
    UINTPTR         pc;	///< pc寄存器
    UINTPTR         fp; ///< fp寄存器
#endif
} LosTaskCB;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65

结构体LosTaskCB内容很多,各代表什么含义?
LosTaskCB相当于任务在内核中的身份证,它反映出每个任务在生命周期内的运行情况。既然是周期就会有状态,要运行就需要内存空间,就需要被内核算法调度,被选中CPU就去执行代码段指令,CPU要执行就需要告诉它从哪里开始执行,因为是多线程,但只有一个CPU就需要不断的切换任务,那执行会被中断,也需要再恢复后继续执行,又如何保证恢复的任务执行不会出错,这些问题都需要说明白。

Task怎么管理

什么是任务池?

前面已经说了任务是内核调度层面的概念,调度算法保证了task有序的执行,调度机制详见其他姊妹篇的介绍。
如此多的任务怎么管理和执行?管理靠任务池和就绪队列,执行靠调度算法。
代码如下(OsTaskInit):

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsTaskInit(VOID)
{
    UINT32 index;
    UINT32 ret;
    UINT32 size;

    g_taskMaxNum = LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT;//任务池中最多默认128个,可谓铁打的任务池流水的线程
    size = (g_taskMaxNum + 1) * sizeof(LosTaskCB);//计算需分配内存总大小
    /*
     * This memory is resident memory and is used to save the system resources
     * of task control block and will not be freed。
     */
    g_taskCBArray = (LosTaskCB *)LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, size);//任务池 常驻内存,不被释放
    if (g_taskCBArray == NULL) {
        return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;
    }
    (VOID)memset_s(g_taskCBArray, size, 0, size);

    LOS_ListInit(&g_losFreeTask);//空闲任务链表
    LOS_ListInit(&g_taskRecyleList);//需回收任务链表
    for (index = 0; index < g_taskMaxNum; index++) {
        g_taskCBArray[index]。taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;
        g_taskCBArray[index]。taskID = index;//任务ID最大默认127
        LOS_ListTailInsert(&g_losFreeTask, &g_taskCBArray[index]。pendList);//都插入空闲任务列表 
    }//注意:这里挂的是pendList节点,所以取TCB要通过 OS_TCB_FROM_PENDLIST 取。

    ret = OsPriQueueInit();//创建32个任务优先级队列,即32个双向循环链表
    if (ret != LOS_OK) {
        return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;
    }

    /* init sortlink for each core */
    for (index = 0; index < LOSCFG_KERNEL_CORE_NUM; index++) {
        ret = OsSortLinkInit(&g_percpu[index]。taskSortLink);//每个CPU内核都有一个执行任务链表
        if (ret != LOS_OK) {
            return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;
        }
    }
    return LOS_OK;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

g_taskCBArray 就是个任务池,默认创建128个任务,常驻内存,不被释放。
g_losFreeTask是空闲任务链表,想创建任务时来这里申请一个空闲任务,用完了就回收掉,继续给后面的申请使用。
g_taskRecyleList是回收任务链表,专用来回收exit 任务,任务所占资源被确认归还后被彻底删除,就像员工离职一样,得有个离职队列和流程,要归还电脑,邮箱,有没有借钱要还的 等操作。

对应张大爷的故事:用户要来场馆领取表格填节目单,场馆只准备了128张表格,领完就没有了,但是节目表演完了会回收表格,这样多了一张表格就可以给其他人领取了,这128张表格对应鸿蒙内核这就是任务池,简单吧。

就绪队列是怎么回事

CPU执行速度是很快的,鸿蒙内核默认一个时间片是 10ms, 资源有限,需要在众多任务中来回的切换,所以绝不能让CPU等待任务,CPU就像公司最大的领导,下面很多的部门等领导来审批,吃饭。只有大家等领导,哪有领导等你们的道理,所以工作要提前准备好,每个部门的优先级又不一样,所以每个部门都要有个任务队列,里面放的是领导能直接处理的任务,没准备好的不要放进来,因为这是给CPU提前准备好的粮食!
这就是就绪队列的原理,一共有32个就绪队列,进程和线程都有,因为线程的优先级是默认32个, 每个队列中放同等优先级的task。
还是看源码吧

#define OS_PRIORITY_QUEUE_NUM 32
LITE_OS_SEC_BSS LOS_DL_LIST *g_priQueueList = NULL;//队列链表
LITE_OS_SEC_BSS UINT32 g_priQueueBitmap;//队列位图 UINT32每位代表一个优先级,共32个优先级
//内部队列初始化
UINT32 OsPriQueueInit(VOID)
{
    UINT32 priority;

    /* system resident resource *///常驻内存
    g_priQueueList = (LOS_DL_LIST *)LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, (OS_PRIORITY_QUEUE_NUM * sizeof(LOS_DL_LIST)));//分配32个队列头节点
    if (g_priQueueList == NULL) {
        return LOS_NOK;
    }

    for (priority = 0; priority < OS_PRIORITY_QUEUE_NUM; ++priority) {
        LOS_ListInit(&g_priQueueList[priority]);//队列初始化,前后指针指向自己
    }
    return LOS_OK;
}


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

注意看g_priQueueList 的内存分配,就是32LOS_DL_LIST,还记得LOS_DL_LIST的妙用吗,不清楚去翻双向链表篇。

对应张大爷的故事:就是门口那些排队的都是至少有一个节目单是符合表演标准的,资源都到位了,没有的连排队的资格都木有,就慢慢等吧。

任务栈是怎么回事

每个任务都是独立开的,任务之间也相互独立,之间通讯通过IPC,这里的“独立”指的是每个任务都有自己的运行环境 —— 栈空间,称为任务栈,栈空间里保存的信息包含局部变量、寄存器、函数参数、函数返回地址等等
但系统中只有一个CPU,任务又是独立的,调度的本质就是CPU执行一个新task,老task在什么地方被中断谁也不清楚,是随机的。那如何保证老任务被再次调度选中时还能从上次被中断的地方继续玩下去呢?

答案是:任务上下文,CPU内有一堆的寄存器,CPU运行本质的就是这些寄存器的值不断的变化,只要切换时把这些值保存起来,再还原回去就能保证task的连续执行,让用户毫无感知。鸿蒙内核给一个任务执行的时间是 20ms ,也就是说有多任务竞争的情况下,一秒钟内最多要来回切换50次。

对应张大爷的故事:就是碰到节目没有表演完就必须打断的情况下,需要把当时的情况记录下来,比如小朋友在演躲猫猫的游戏,一半不演了,张三正在树上,李四正在厕所躲,都记录下来,下次再回来你们上次在哪就会哪呆着去,就位了继续表演。这样就接上了,观众就木有感觉了。
任务上下文(TaskContext)是怎样的呢?还是直接看源码

/* The size of this structure must be smaller than or equal to the size specified by OS_TSK_STACK_ALIGN (16 bytes). */
typedef struct { //参考OsTaskSchedule来理解
#if !defined(LOSCFG_ARCH_FPU_DISABLE) //支持浮点运算
    UINT64 D[FP_REGS_NUM]; /* D0-D31 */
    UINT32 regFPSCR;       /* FPSCR */
    UINT32 regFPEXC;       /* FPEXC */
#endif
    UINT32 R4;
    UINT32 R5;
    UINT32 R6;
    UINT32 R7;
    UINT32 R8;
    UINT32 R9;
    UINT32 R10;
    UINT32 R11;

    /* It has the same structure as IrqContext */
    UINT32 reserved2; /**< Multiplexing registers, used in interrupts and system calls but with different meanings */
    UINT32 reserved1; /**< Multiplexing registers, used in interrupts and system calls but with different meanings */
    UINT32 USP;       /**< User mode sp register */
    UINT32 ULR;       /**< User mode lr register */
    UINT32 R0;
    UINT32 R1;
    UINT32 R2;
    UINT32 R3;
    UINT32 R12;
    UINT32 LR;
    UINT32 PC;
    UINT32 regCPSR;
} TaskContext;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

发现基本都是CPU寄存器的恢复现场值, 具体各寄存器有什么作用大家可以去网上详查,后续也有专门的文章来介绍。这里说其中的三个寄存器 SPLRPC

LR
用途有二,一是保存子程序返回地址,当调用BLBXBLX等跳转指令时会自动保存返回地址到LR;二是保存异常发生的异常返回地址。

PC(Program Counter)
为程序计数器,用于保存程序的执行地址,在ARM的三级流水线架构中,程序流水线包括取址、译码和执行三个阶段,PC指向的是当前取址的程序地址,所以32ARM中,译码地址(正在解析还未执行的程序)为PC-4,执行地址(当前正在执行的程序地址)为PC-8, 当突然发生中断的时候,保存的是PC的地址。

SP
每一种异常模式都有其自己独立的r13,它通常指向异常模式所专用的堆栈,当ARM进入异常模式的时候,程序就可以把一般通用寄存器压入堆栈,返回时再出栈,保证了各种模式下程序的状态的完整性。

任务栈初始化

任务栈的初始化就是任务上下文的初始化,因为任务没开始执行,里面除了上下文不会有其他内容,注意上下文存放的位置在栈的底部。初始状态下 sp就是指向的栈底, 栈顶内容永远是 0xCCCCCCCC "烫烫烫烫",这几个字应该很熟悉吗? 如果不是那几个字了,那说明栈溢出了, 后续篇会详细说明这块,大家也可以自行去看代码,很有意思。

Task函数集

/// 内核态任务运行栈初始化
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT VOID *OsTaskStackInit(UINT32 taskID, UINT32 stackSize, VOID *topStack, BOOL initFlag)
{
    if (initFlag == TRUE) {
        OsStackInit(topStack, stackSize);
    }
    TaskContext *taskContext = (TaskContext *)(((UINTPTR)topStack + stackSize) - sizeof(TaskContext));//上下文存放在栈的底部
    /* initialize the task context */ //初始化任务上下文
#ifdef LOSCFG_GDB
    taskContext->PC = (UINTPTR)OsTaskEntrySetupLoopFrame;
#else
    taskContext->PC = (UINTPTR)OsTaskEntry;//内核态任务有统一的入口地址.
#endif
    taskContext->LR = (UINTPTR)OsTaskExit;  /* LR should be kept, to distinguish it's THUMB or ARM instruction */
    taskContext->R0 = taskID;               /* R0 */
#ifdef LOSCFG_THUMB
    taskContext->regCPSR = PSR_MODE_SVC_THUMB; /* CPSR (Enable IRQ and FIQ interrupts, THUMNB-mode) */
#else //用于设置CPSR寄存器
    taskContext->regCPSR = PSR_MODE_SVC_ARM;   /* CPSR (Enable IRQ and FIQ interrupts, ARM-mode) */
#endif
#if !defined(LOSCFG_ARCH_FPU_DISABLE)
    /* 0xAAA0000000000000LL : float reg initialed magic word */
    for (UINT32 index = 0; index < FP_REGS_NUM; index++) {
        taskContext->D[index] = 0xAAA0000000000000LL + index; /* D0 - D31 */
    }
    taskContext->regFPSCR = 0;
    taskContext->regFPEXC = FP_EN;
#endif
    return (VOID *)taskContext;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

使用场景和功能

任务创建后,内核可以执行锁任务调度,解锁任务调度,挂起,恢复,延时等操作,同时也可以设置任务优先级,获取任务优先级。任务结束的时候,则进行当前任务自删除操作。
Huawei LiteOS 系统中的任务管理模块为用户提供下面几种功能。

接口名 | 描述 
LOS_TaskCreateOnly | 创建任务,并使该任务进入suspend状态,并不调度。 
LOS_TaskCreate | 创建任务,并使该任务进入ready状态,并调度。 
LOS_TaskDelete | 删除指定的任务。 
LOS_TaskResume | 恢复挂起的任务。 
LOS_TaskSuspend | 挂起指定的任务。 
LOS_TaskDelay | 任务延时等待。
LOS_TaskYield | 显式放权,调整指定优先级的任务调度顺序。 
LOS_TaskLock | 锁任务调度。
LOS_TaskUnlock | 解锁任务调度。
LOS_CurTaskPriSet | 设置当前任务的优先级。
LOS_TaskPriSet | 设置指定任务的优先级。
LOS_TaskPriGet | 获取指定任务的优先级。
LOS_CurTaskIDGet | 获取当前任务的ID。
LOS_TaskInfoGet | 设置指定任务的优先级。
LOS_TaskPriGet | 获取指定任务的信息。
LOS_TaskStatusGet | 获取指定任务的状态。
LOS_TaskNameGet | 获取指定任务的名称。
LOS_TaskInfoMonitor | 监控所有任务,获取所有任务的信息。
LOS_NextTaskIDGet | 获取即将被调度的任务的ID。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

创建任务的过程

创建任务之前先了解另一个结构体 tagTskInitParam

typedef struct tagTskInitParam {//Task的初始化参数
    TSK_ENTRY_FUNC  pfnTaskEntry;  /**< Task entrance function */ //任务的入口函数
    UINT16          usTaskPrio;    /**< Task priority */ //任务优先级
    UINT16          policy;        /**< Task policy */  //任务调度方式
    UINTPTR         auwArgs[4];    /**< Task parameters, of which the maximum number is four */ //入口函数的参数,最多四个
    UINT32          uwStackSize;   /**< Task stack size */ //任务栈大小
    CHAR            *pcName;       /**< Task name */  //任务名称
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)
    UINT16          usCpuAffiMask; /**< Task cpu affinity mask         */ //任务cpu亲和力掩码
#endif
    UINT32          uwResved;      /**< It is automatically deleted if set to LOS_TASK_STATUS_DETACHED。
                                        It is unable to be deleted if set to 0。 */ //如果设置为LOS_TASK_STATUS_DETACHED,则自动删除。如果设置为0,则无法删除
    UINT16          consoleID;     /**< The console id of task belongs  */ //任务的控制台id所属
    UINT32          processID; //进程ID
    UserTaskParam   userParam; //在用户态运行时栈参数
} TSK_INIT_PARAM_S;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

这些初始化参数是外露的任务初始参数,pfnTaskEntry 对java来说就是你new进程的run(),需要上层使用者提供。 看个例子吧:shell中敲 ping 命令看下它创建的过程

u32_t osShellPing(int argc, const char **argv)
{
   
    int ret;
    u32_t i = 0;
    u32_t count = 0;
    int count_set = 0;
    u32_t interval = 1000; /* default ping interval */
    u32_t data_len = 48; /* default data length */
    ip4_addr_t dst_ipaddr;
    TSK_INIT_PARAM_S stPingTask;
    // 。。。省去一些中间代码
    /* start one task if ping forever or ping count greater than 60 */
    if (count == 0 || count > LWIP_SHELL_CMD_PING_RETRY_TIMES) {
   
        if (ping_taskid > 0) {
   
            PRINTK("Ping task already running and only support one now\n");
            return LOS_NOK;
        }
        stPingTask.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)ping_cmd;//线程的执行函数
        stPingTask.uwStackSize = LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE;//0x4000 = 16K 
        stPingTask.pcName = "ping_task";
        stPingTask.usTaskPrio = 8; /* higher than shell 优先级高于10,属于内核态线程*/ 
        stPingTask.uwResved = LOS_TASK_STATUS_DETACHED;
        stPingTask.auwArgs[0] = dst_ipaddr。addr; /* network order */
        stPingTask.auwArgs[1] = count;
        stPingTask.auwArgs[2] = interval;
        stPingTask.auwArgs[3] = data_len;
        ret = LOS_TaskCreate((UINT32 *)(&ping_taskid)&stPingTask);
    }
 // ...
    return LOS_OK;
ping_error:
    lwip_ping_usage();
    return LOS_NOK;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37

发现ping的调度优先级是8,比shell 还高,那shell的是多少?答案是:看源码是 9

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 ShellTaskInit(ShellCB *shellCB)
{
   
    CHAR *name = NULL;
    TSK_INIT_PARAM_S initParam = {
   0};
    if (shellCB->consoleID == CONSOLE_SERIAL) {
   
        name = SERIAL_SHELL_TASK_NAME;
    } else if (shellCB->consoleID == CONSOLE_TELNET) {
   
        name = TELNET_SHELL_TASK_NAME;
    } else {
   
        return LOS_NOK;
    }
    initParam.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)ShellTask;
    initParam.usTaskPrio   = 9; /* 9:shell task priority */
    initParam.auwArgs[0]   = (UINTPTR)shellCB;
    initParam.uwStackSize  = 0x3000;
    initParam.pcName       = name;
    initParam.uwResved     = LOS_TASK_STATUS_DETACHED;
    (VOID)LOS_EventInit(&shellCB->shellEvent);
    return LOS_TaskCreate(&shellCB->shellTaskHandle, &initParam);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

关于shell后续会详细介绍,请持续关注。
前置条件了解清楚后,具体看任务是如何一步步创建的,如何和进程绑定,加入调度就绪队列,还是继续看源码

//创建Task
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskCreate(UINT32 *taskID, TSK_INIT_PARAM_S *initParam)
{
    UINT32 ret;
    UINT32 intSave;
    LosTaskCB *taskCB = NULL;

    if (initParam == NULL) {
        return LOS_ERRNO_TSK_PTR_NULL;
    }

    if (OS_INT_ACTIVE) {
        return LOS_ERRNO_TSK_YIELD_IN_INT;
    }

    if (initParam->uwResved & OS_TASK_FLAG_IDLEFLAG) {//OS_TASK_FLAG_IDLEFLAG 是属于内核 idle进程专用的
        initParam->processID = OsGetIdleProcessID();//获取空闲进程
    } else if (OsProcessIsUserMode(OsCurrProcessGet())) {//当前进程是否为用户模式
        initParam->processID = OsGetKernelInitProcessID();//不是就取"Kernel"进程
    } else {
        initParam->processID = OsCurrProcessGet()->processID;//获取当前进程 ID赋值
    }
    initParam->uwResved &= ~OS_TASK_FLAG_IDLEFLAG;//不能是 OS_TASK_FLAG_IDLEFLAG
    initParam->uwResved &= ~OS_TASK_FLAG_PTHREAD_JOIN;//不能是 OS_TASK_FLAG_PTHREAD_JOIN
    if (initParam->uwResved & LOS_TASK_STATUS_DETACHED) {//是否设置了自动删除
        initParam->uwResved = OS_TASK_FLAG_DETACHED;//自动删除,注意这里是 = ,也就是说只有 OS_TASK_FLAG_DETACHED 一个标签了
    }

    ret = LOS_TaskCreateOnly(taskID, initParam);//创建一个任务,这是任务创建的实体,前面都只是前期准备工作
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
    taskCB = OS_TCB_FROM_TID(*taskID);//通过ID拿到task实体

    SCHEDULER_LOCK(intSave);
    taskCB->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_INIT;//任务不再是初始化
    OS_TASK_SCHED_QUEUE_ENQUEUE(taskCB, 0);//进入调度就绪队列,新任务是直接进入就绪队列的
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);

    /* in case created task not running on this core,
       schedule or not depends on other schedulers status。 */
    LOS_MpSchedule(OS_MP_CPU_ALL);//如果创建的任务没有在这个核心上运行,是否调度取决于其他调度程序的状态。
    if (OS_SCHEDULER_ACTIVE) {//当前CPU核处于可调度状态
        LOS_Schedule();//发起调度
    }

    return LOS_OK;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48

对应张大爷的故事:就是节目单要怎么填,按格式来,从哪里开始演,要多大的空间,王场馆好协调好现场的环境。这里注意 在同一个节目单只要节目没演完,王场馆申请场地的空间就不能给别人用,这个场地空间对应的就是鸿蒙任务的栈空间,除非整个节目单都完了,就回收了。把整个场地干干净净的留给下一个人的节目单来表演。

至此的创建已经完成,已各就各位,源码最后还申请了一次LOS_Schedule();因为鸿蒙的调度方式是抢占式的,如何本次task的任务优先级高于其他就绪队列,那么接下来要执行的任务就是它了!

百文说内核 | 抓住主脉络

  • 百文相当于摸出内核的肌肉和器官系统,让人开始丰满有立体感,因是直接从注释源码起步,在加注释过程中,每每有心得处就整理,慢慢形成了以下文章。内容立足源码,常以生活场景打比方尽可能多的将内核知识点置入某种场景,具有画面感,容易理解记忆。说别人能听得懂的话很重要! 百篇博客绝不是百度教条式的在说一堆诘屈聱牙的概念,那没什么意思。更希望让内核变得栩栩如生,倍感亲切。
  • 与代码需不断debug一样,文章内容会存在不少错漏之处,请多包涵,但会反复修正,持续更新,v**.xx 代表文章序号和修改的次数,精雕细琢,言简意赅,力求打造精品内容。
  • 百文在 < 鸿蒙研究站 | 开源中国 | 博客园 | 51cto | csdn | 知乎 | 掘金 > 站点发布,百篇博客系列目录如下。

按功能模块:

基础知识 进程管理 任务管理 内存管理
双向链表
内核概念
源码结构
地址空间
计时单位
优雅的宏
钩子框架
位图管理
POSIX
main函数
调度故事
进程控制块
进程空间
线性区
红黑树
进程管理
Fork进程
进程回收
Shell编辑
Shell解析
任务控制块
并发并行
就绪队列
调度机制
任务管理
用栈方式
软件定时器
控制台
远程登录
协议栈
内存规则
物理内存
内存概念
虚实映射
页表管理
静态分配
TLFS算法
内存池管理
原子操作
圆整对齐
通讯机制 文件系统 硬件架构 内核汇编
通讯总览
自旋锁
互斥锁
快锁使用
快锁实现
读写锁
信号量
事件机制
信号生产
信号消费
消息队列
消息封装
消息映射
共享内存
文件概念
文件故事
索引节点
VFS
文件句柄
根文件系统
挂载机制
管道文件
文件映射
写时拷贝
芯片模式
ARM架构
指令集
协处理器
工作模式
寄存器
多核管理
中断概念
中断管理
编码方式
汇编基础
汇编传参
链接脚本
内核启动
进程切换
任务切换
中断切换
异常接管
缺页中断
编译运行 调测工具
编译过程
编译构建
GN语法
忍者无敌
ELF格式
ELF解析
静态链接
重定位
动态链接
进程映像
应用启动
系统调用
VDSO
模块监控
日志跟踪
系统安全
测试用例

百万注源码 | 处处扣细节

  • 百万汉字注解内核目的是要看清楚其毛细血管,细胞结构,等于在拿放大镜看内核。内核并不神秘,带着问题去源码中找答案是很容易上瘾的,你会发现很多文章对一些问题的解读是错误的,或者说不深刻难以自圆其说,你会慢慢形成自己新的解读,而新的解读又会碰到新的问题,如此层层递进,滚滚向前,拿着放大镜根本不愿意放手。

  • < gitee | github | coding | gitcode > 四大码仓推送 | 同步官方源码。

关注不迷路 | 代码即人生

期间不断得到小伙伴的支持,有学生,有职场新人,也有老江湖,在此一并感谢,大家的支持是前进的动力。尤其每次收到学生的赞助很感慨,后生可敬。 >> 查看捐助名单

据说喜欢 点赞 + 分享 的,后来都成了大神。😃