切換線程時需要保存什么

• 函數需要保存嗎？函數在Flash上，不會被破壞，無需保存。
• 函數執行到了哪里？需要保存嗎？需要保存。
• 全局變量需要保存嗎？全局變量在內存上，無需保存。
• 局部變量需要保存嗎？局部變量在棧里，也是在內存里，只要避免棧不會被破壞即可，局部變量無需保存。
• 運算的中間值需要保存嗎？中間值保存在CPU寄存器里，另一個線程也需要用到寄存器，所以CPU寄存器要保存。
• 函數運行到了哪里：也是一個CPU寄存器，名為“PC”。

總結：CPU寄存器需要保存，保存在線程的棧里。

ARM架構

ARM芯片屬于精簡指令計算機（RISC：Reduced Instruction Set Computor），它所用的指令比較簡單，有如下特點：

1. 對內存只有讀、寫指令。
2. 對于數據的運算都是在CPU內部實現。
3. 使用RISC指令的CPU復雜度小一點，易于設計。

幾條匯編指令

• 讀內存指令：LDR，即Load之意。
• 寫內存指令：STR，即Store之意。
• 加減指令：ADD、SUB
• 跳轉：BL，Branch And Link
• 入棧指令：PUSH
• 出棧指令：POP

加載指令LDR：LDR r0,[addrA]，意思是將地址addrA的內容加載到r0里面。
存儲指令STR：STR r0,[addr A]，把r0的值存儲到地址addrA上。
加法運算指令（ADD）：ADD r0,r1,r2，意思為r0=r1+r2。
減法運算指令（SUB）：SUB r0,r1,r2，意思為r0=r1-r2。
寄存器入棧/出棧指令（PUSH/POP）

寄存器入棧（PUSH）：PUSH {r3, lr}意思是將寄存器r3和lr寫入內存棧。

• 本質是寫內存STR指令，高標號寄存器寫入高地址的棧里，低標號寄存器寫入低地址的棧里。
• lr即r14，寫入地址為sp-4的內存，然后sp=sp-4。
• r3，寫入地址為sp-4的內存，然后sp=sp-4。

寄存器出棧指令（POP）：POP {r3,pc}意思是取出內存棧的數據放入r3和pc中。

• 本質是讀內存LDR指令，高標號寄存器的內容來自高地址的棧，低標號寄存器的內容來自低地址的棧。
• 讀地址為sp的內容存入r3，然后sp=sp+4。
• 讀地址為sp的內容存入pc，然后sp=sp+4。

寄存器別名

PUSH指令=多次調用STR指令，并且會調整SP的值。

BL A：會記錄返回地址，保存在R14里，然后跳轉到A執行，執行完后，PC會跳轉到R14所指向的地址。

初始化棧

IPC

引入IPC，主要是為了兩項功能：

1. 線程間互斥
2. 休眠-喚醒機制

隊列

隊列里有多個消息塊，消息塊里面可以存儲消息（數據），每個消息塊大小相同。

隊列里有兩個鏈表：Sender List、Receiver List。


掛起線程也就是將線程從就緒鏈表中移出。
再將線程掛到隊列的等待鏈表中。
啟動定時器。

互斥量如何實現

對于互斥變量a

1. 關中斷
2. 匯編指令：原子地修改a

IPC

消息隊列的讀取都是使用memcpy()。

郵箱的讀取直接賦值即可。
鏈表、定時器、環形緩沖區（讀、寫位置）

信號量的缺點：

1. 誰都可以釋放信號量
2. 優先級反轉

Mutex解決

1. 誰擁有誰釋放
2. 優先級繼承

一個互斥量可以被同一個線程多次take

信號不是信號量，是一種異步通知機制。
**信號就是線程的軟件中斷。 **

信號處理流程

信號就是線程的“軟件中斷”，跟“硬件中斷”類似：
要安裝信號處理函數，相當于給硬件中斷提供處理函數。

/* thread1 安裝信號，自定義處理函數 */rt_signal_install(SIGUSR1, thread1_signal_handler);/* thread1 要使能信號，相當于使能硬件中斷，解除屏蔽 */
rt_signal_unmask(SIGUSR1);/* 向thread1發出信號，相當于觸發硬件中斷 */
rt_thread_kill(thread1, SIGUSR1);

什么是塊設備？

有存儲功能：寫入數據到pos位置，再讀pos可以得到一樣的數據。
數據的傳輸單位是：扇區。

掛載

掛載點（path）
文件系統
塊設備