| 嵌入式操作系统的多线程机制研究与实现 |
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ations. And the stack overflow action is taken as an example, to show design security factor while implement multi-threads.
Key words: embedded; operating system; multi-threads; process; Cortes-M3
随着嵌入式技术的发展，基于对整个系统（产品）软件的安全性，可靠性，开发周期等多方面因素的考虑，嵌入式操作系统正成为嵌入式系统不可缺少的重要组成部分。目前广泛使用在嵌入式系统中的操作系统各有优劣势，比如开源linux操作系统需要较多的硬件资源支持，在小型和有着特殊要求的嵌入式系统中，设计自己的嵌入式操作系统是一种比较有价值方案。
多线程机制是操作系统的重要组成部分，线程是在操作系统的进程设计过程当中演化出来的。线程可以与进程（任务）进行优劣势互补，以满足系统要求，比如线程之间可以很方便的共享进程里的所有资源，甚至包括了进程的全局变量；而且，线程的切换（调度）开销比进程更少，比如在一个嵌入式终端的网络通信程序当中，需要同时处理接收与发送，而且接收和发送的信息有较大的相关性，这种情况下采用多线程方式是最优选择。
本文通过研究多线程的实现原理，给出了一种基于嵌入式操作系统的多线程机制实现模型，并以此为基础深入研究了其调度，创建，切换和延时的实现。
1 多线程机制模型
传统上线程可以分为用户级与内核级两种[1]，用户级线程完全通过在用户级提供的一个程序调用库来实现多线程，比如MACH操作系统的C-threads库和POSIX标准定义实现的pthreads库，这些库提供了线程的所有操作，比如创建，同步，调度等。用户级线程最大的好处是无需操作系统内核的支持，因而调度开销较少，内核级线程则是使用内核来维护线程的调度，管理，这时，操作系统提供一系列的系统调用接口让用户程序来管理线程。采用内核级线程设计方式更有利于并发使用多处理器的资源。在现代的操作系统设计当中，往往合并使用这两种线程机制，在操作系统的设计过程当中，可以根据不同的需要，把线程的管理部分放在不同的级别。
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