RTOS 的进程控制块类型是什么？

Question

我正在设计一个 RTOS，它使用基于优先级的抢占式调度程序。 PCB 包含什么？我只能提出这些项目

1)PID 2）优先级 3）程序计数器 4）状态寄存器 5）一些标志

我还应该包括截止日期吗？或任何其他字段

Answer 1

这在某种程度上取决于您编写此代码的架构。

您需要所有寄存器[1]，而不仅仅是状态寄存器。

堆栈指针。也许堆栈大小。

中断屏蔽状态

如果您的操作系统支持浮点并且您的 CPU 有浮点单元，请不要忘记也保存这些寄存器。

[1] 除非您是为 ARM 之类的东西编写此代码，因为它有多个寄存器组。此时，您只需保存正常操作时使用的银行即可。

Answer 2

完整的寄存器组通常保存在线程的堆栈上，这意味着您可能只需要一个堆栈指针来存储程序计数器、状态寄存器以及需要上下文切换的任何其他寄存器。

是我几个月前开源的 RTOS 的真实示例 TCB/PCB (Atomthreads)：

typedef struct atom_tcb
{
    /* Thread's current stack pointer */
    POINTER sp_save_ptr;

    /* Thread priority (0-255) */
    uint8_t priority;

    /* Thread entry point and parameter */
    void (*entry_point)(uint32_t);
    uint32_t entry_param;

    /* Queue pointers */
    struct atom_tcb *prev_tcb;    /* Previous TCB in doubly-linked TCB list */
    struct atom_tcb *next_tcb;    /* Next TCB in doubly-linked list */

    /* Suspension data */
    uint8_t suspended;            /* TRUE if task is currently suspended */
    uint8_t suspend_wake_status;  /* Status returned to woken suspend calls */
    ATOM_TIMER *suspend_timo_cb;  /* Callback registered for suspension timeouts */

} ATOM_TCB;

以下 从堆栈指针来看，我需要的关键元素如下：

• 优先级
• 链表指针：为简单的基于队列的调度程序管理就绪队列中的线程，或处理队列等待特定信号量的线程数等。
• 挂起状态：用于处理信号量上的挂起等操作。它们用于注册挂起超时时要调用的回调函数（例如，可以是队列库中的超时处理程序）并将状态代码传递回唤醒的线程。

这不是唯一的方法。当您开始设计 RTOS 并实现各种操作系统原语（信号量、队列等）时，您会发现自己的特定需求变得清晰。