线程实现

Question

我想知道如何实现我自己的线程库。
我拥有的是 CPU（PowerPC 架构）和 C 标准库。

是否有我可以查看的开源轻量级实现？

Answer 1

最简单的线程需要：

1. 一些内存用于堆栈空间
2. 存储其上下文的位置（即寄存器内容、程序计数器、堆栈指针等）

除此之外，您还需要实现一个负责线程切换的简单“内核”。如果您尝试实现抢占式线程，那么您还需要一个周期性的中断源。例如。计时器。在这种情况下，您可以在定时器中断中执行您的线程切换代码。

看一下 setjmp()/longjmp() 例程，以及对应的 jmp_buf 结构。这将使您可以轻松访问堆栈指针，以便您可以分配自己的堆栈空间，并为您提供一种捕获所有寄存器内容以提供线程上下文的简单方法。

longjmp() 函数通常是从中断指令返回的包装器，它非常适合在定时器中断中具有线程调度功能。不过，您需要为您的平台检查 longjmp() 和 jmp_buf 的实现。

尝试在通常没有操作系统的小型微处理器上寻找线程实现。例如。 Atmel AVR 或 Microchip PIC。 例如：discussion on AVRFreaks

Answer 2

你需要一个像样的线程库：

• 避免竞争的原子操作（例如实现互斥锁）
• 一些操作系统支持进行调度并避免忙等待
• 一些操作系统支持实现上下文切换

所有这三个都离开了 C99 为您提供的范围。 C11 中引入了原子操作，到目前为止，C11 的实现似乎还没有准备好，因此这些通常在汇编程序中实现。对于后两者，您必须依赖您的操作系统。

Answer 3

也许您可以查看支持线程的 C++。我会先挑选一些最有用的原语（例如期货），看看它们是如何工作的，然后做一个简单的实现。