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6.3 k_busy_wait(u32_t usec_to_wait)
本学笔记基于zephyr 工程版本 2.2.99，主机环境为ubuntu18.04，开发平台 nrf52840dk_nrf52840
摘要
多线程是每一个操作系统的基础，一般情况下在实时操作系统中，任务(线程)的调度是基于优先级的。同时一个操作系统主要的功能就是对soc的资源和线程进行管理，线程管理包括线程的调度，线程间的通信，线程的生命周期，对soc资源管理主要包括cpu，ram等。
1 zephyr线程的分类
根据优先级不同，zephyr中主要包含两类线程，分别是抢占线程(preemptible thread)和协作线程( cooperative thread)。优先级是负数的被称作协作线程，非负数的是抢占式线程。在zephyr中优先级的数字越小优先级越高，比如优先级为-2的线程高于优先级为0的线程，而优先级为0的线程高于优先级为3的线程。
1.1 协作线程
优先级是负数的线程被称作协作线程，优先级从 (-CONFIG_NUM_COOP_PRIORITIES) to -1。一旦协作线程变为当前运行的线程，它是不可以被其他线程（协作线程和抢占线程）抢占的，除非协作线程主动放弃cpu或者被中断服务ISR抢占。主动放弃cpu一般是等待资源(信号量，互斥锁，邮箱等)，执行睡眠(调用睡眠函数)和 k_yield()等操作。总之就是主动放弃cpu，其他线程才能得到执行。
1.2 抢占线程
优先级为非负数的线程被称作抢占式线程，优先级从0 to (CONFIG_NUM_PREEMPT_PRIORITIES - 1)。抢占线程可以被高优先级的抢占线程和协作线程抢占，当然也可以被ISR抢占。这里还有就是如果zephyr使能了时间片功能，那么当有同优先级的线程存在，而且当前线程时间片耗尽，则同优先级的线程可以执行。
2 线程的状态
3 自动创建的线程
3.1 Main thread
默认情况下，主线程使用抢占线程的最高优先级(一般为0，可配置)进行创建，并且他是一个"必须线程"（essential），必须线程就是这个线程不能终止，需要一直执行，否则系统引发错误。这个线程在mcu启动时，zephyr内核初始化以后进行创建，入口就是我们所熟悉的main函数。
3.2 Idle thread
一般的操作系统都会包括一个空闲线程，空闲线程一般是最低优先级的线程。当所有其他线程放弃cpu以后，空闲线程得到执行，我们一般利用空闲线程进行cpu利用率统计或者低功耗处理。空闲线程也是一个essential线程,不能被结束。
3.3 其他自动创建的线程
当zephyr使能了工作队列功能，系统启动时会自动创建一个系统线程，用于处理工作队列中的工作项。
4 线程创建
调用k_thread_create() 函数创建一个新的线程，线程有自己的stack区和线程控制块（其他小系统也都类似，线程栈和控制是多任务的基础），为了确保stack区在适当的内存中，需要使用K_THREAD_STACK_DEFINE来定义stack区。线程被创建后，返回线程ID。
可以用如下代码示例创建线程：
#define MY_STACK_SIZE 500
#define MY_PRIORITY 5
extern void my_entry_point(void *, void *, void *);
K_THREAD_STACK_DEFINE(my_stack_area, MY_STACK_SIZE);
struct k_thread my_thread_data;
k_tid_t my_tid = k_thread_create(&my_thread_data, my_stack_area,
K_THREAD_STACK_SIZEOF(my_stack_area),
my_entry_point,
NULL, NULL, NULL,
MY_PRIORITY, 0, K_NO_WAIT);
也可以在编译时通过K_THREAD_DEFINE()声明一个线程。与上面的效果相同：
#define MY_STACK_SIZE 500
#define MY_PRIORITY 5
extern void my_entry_point(void *, void *, void *);
K_THREAD_DEFINE(my_tid, MY_STACK_SIZE,
my_entry_point, NULL, NULL, NULL,
MY_PRIORITY, 0, K_NO_WAIT);
5 线程挂起与恢复
如果想要一个线程变为挂起态，也就是暂停一个线程，那么可以使用 k_thread_suspend()函数挂起线程，如果想恢复一个线程可以使用 k_thread_resume();
6 延时函数
6.1 s32_t k_msleep(s32_t ms)
是当前运行的线程休眠一段时间，单位是ms，调用这个函数后，当前线程放弃cpu变为waiting状态，休眠期间不可以被调度器调度，当休眠到期后，线程变为ready状态，可以被调度器重新调度。
6.2 k_usleep(s32_t us)
与k_msleep类似，单位是us，但是这个延时是不准确的，依赖于系统tick的精度。
6.3 k_busy_wait(u32_t usec_to_wait)
与休眠不同，这个延时是忙等待，即不放弃cpu，延时单位是us，当我们程序中需要非常短的延时的时候，延时时间小于任务切换时间，那么可以使用这个函数进行延时。