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rt-thread 系统优化系列（六）之让 idle 线程闲下来

发布于 2021-11-10 11:51:52 浏览：2869 订阅该版

[tocm]

## 前言

曾经，在论坛里跟某小伙伴探讨问题，说到 rt-thread 中的中断操作太频繁了。当时粗略看了一眼，虽然有怀疑，但也没发现 idle 线程里不合理的地方。

经过上篇对僵尸线程的销毁流程的梳理，才发现 idle 线程是可以做到更“空闲”的。

### idle 线程

- idle 线程的主要工作就是清理僵尸线程。如果是动态线程对象，回收动态线程对象的内存工作也是 idle 线程的任务。
- 但是，在没有线程需要退出、删除的情况下，除了几句函数调用和判断是否有僵尸线程，是无事可做的。

想清楚了 idle 线程的这点儿特性后，接下来就容量理解了。

#### 无僵尸线程情况

如下，无僵尸线程情况下的最简化代码，
```
static void rt_defunct_execute(void)
{
    while (1)
    {
        rt_base_t lock;
        rt_thread_t thread;
        void (*cleanup)(struct rt_thread *tid);

/* disable interrupt */
        lock = rt_hw_interrupt_disable();
        thread = rt_thread_defunct_dequeue();
        if (!thread)
        {
            rt_hw_interrupt_enable(lock);
            break;
        }
        ...
    }
}
static void rt_thread_idle_entry(void *parameter)
{
    while (1)
    {
        rt_defunct_execute();
    }
}
```

- `rt_thread_idle_entry` 线程入口函数里一个 while 循环调用 `rt_defunct_execute`，`rt_defunct_execute` 函数里另一个 while 循环。
 - 先关中断，然后获取僵尸线程，判断是否有僵尸线程，最后开中断。如此往复。。。几乎一半的时间是在关中断中。

#### 有僵尸线程情况

继续往下看 `rt_defunct_execute` 函数的其它操作，销毁僵尸线程的过程还有一次关开中断操作。经过仔细分析 `rt_defunct_execute` 其中的所有关中断操作都可以删掉。

#### 优化后

简化后的代码如下：
```
static void rt_defunct_execute(void)
{
    /* Loop until there is no dead thread. So one call to rt_defunct_execute
     * will do all the cleanups. */
    while (1)
    {
        rt_thread_t thread;
        void (*cleanup)(struct rt_thread *tid);

#ifdef RT_USING_MODULE
        struct rt_dlmodule *module = RT_NULL;
#endif

/* get defunct thread */
        thread = rt_thread_defunct_dequeue();
        if (thread == RT_NULL)
        {
            break;
        }
#ifdef RT_USING_MODULE
        module = (struct rt_dlmodule*)thread->module_id;
        if (module)
        {
            dlmodule_destroy(module);
        }
#else
#endif
        /* invoke thread cleanup */
        cleanup = thread->cleanup;
        if (cleanup != RT_NULL)
        {
            cleanup(thread);
        }

#ifdef RT_USING_SIGNALS
        rt_thread_free_sig(thread);
#endif

/* if it's a system object, not delete it */
        if (rt_object_is_systemobject((rt_object_t)thread) == RT_TRUE)
        {
            /* detach this object */
            rt_object_detach((rt_object_t)thread);
        }
        else
        {
#ifdef RT_USING_HEAP
            /* release thread's stack */
            RT_KERNEL_FREE(thread->stack_addr);
            /* delete thread object */
            rt_object_delete((rt_object_t)thread);
#endif
        }
    }
}
```

`rt_defunct_execute` 函数中的所有中断操作全删掉。唯一需要关中断的地方是 `rt_thread_defunct_dequeue` 内部，
```
    if (l->next != l)
    {
        thread = rt_list_entry(l->next,
                struct rt_thread,
                tlist);
        /* disable interrupt */
        level = rt_hw_interrupt_disable();
        rt_list_remove(&(thread->tlist));
        rt_hw_interrupt_enable(level);
    }
```

## 结束语

粗略估算 `rt_defunct_execute` 函数的执行时间砍半，这一指标没什么特别的，重要的是： **在没有任何线程退出的情况下，idle 线程里不需要任何关中断操作！！！** idle 线程更“空闲”了。

> 本系列文章均个人原创，难免有疏漏之处，欢迎各位小伙伴指正。
 
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