quagga线程机制概述

从别地转过来的，感觉挺有帮助，对自己理解系统进程线程的调用很好

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A) quagga线程机制概述 quagga中的线程是分队列调度的，每个队列以一个链表的方式实现。线程队列可以分成5个队列：event、timer、ready、read、write。队列的优先级由高到低排列。但是，read和write队列并不参与到优先级的排列中，实际操作时，如果read和write队列中的线程就绪，就加入ready队列中，等待调度。调度时，首先进行event队列中线程的调度，其次是ready和timer。 实际上，quagga中的线程是“假线程”，它并没有实现线程中的优先级抢占问题。在quagga的线程管理中，有一个虚拟的时间轴，必须等前一时间的线程处理完，才看下一时间的线程是否触发。由于电脑处理速度较快且处理每个线程的时间间隔较小，所以可以达到类似“并行处理”的多线程效果。  quagga源码中有关线程管理的各个函数放置于文件夹的thread.h和thread.c两个文件中。 B) 线程管理具体分析 i) 首先对重要数据结构进行介绍： * thread 这是线程队列中每一个单个线程的代码描述，线程队列被描述成双向链表的形式，thread结构体是线程队列的基本元素。共有8种线程：read、write、timer、event、ready、unused、background、execute。因此，线程队列也有8种。 /* Thread itself. */ struct thread {     unsigned char type;          /* thread类型，共有8种 */     unsigned char add_type;     /* thread type */     struct thread *next;          /* 指向下一thread的指针，双向链表 */     struct thread *prev;          /* 指向前一thread的指针 */     struct thread_master *master;   /* 指向该thread所属thread_master的指针 */     int (*func) (struct thread *);     /* event类型thread的函数指针 */     void *arg;                       /* event类型thread的参数 */     union     {         int val;                   /* event类型thread的第二个参数 */         int fd;                    /* read/write类型thread相应的文件描述符 */         struct timeval sands;   /* 该thread的剩余时间，timeval类型，此结构体定义在time.h中，有两个元素，秒和微秒 */     } u;     RUSAGE_T ru;                /* 详细用法信息，RUSAGE这个宏在该thread有用法描述时定义为rusage类型，描述其详细进程资源信息，没有用法描述时定义为timeval类型 */     struct cpu_thread_history *hist;    /* 统计thread对CPU的使用情况 */     char *funcname; }; * thread_list 一个thread_list结构体描述一个thread双向链表，也就是一个进程队列。 struct thread_list { struct thread *head;  /* 该线程队列头指针 */ struct thread *tail;    /* 该线程队列尾指针 */ int count;             /* 该线程队列元素数目 */ }; * thread_master 总的线程管理结构体，里面存有8种线程队列，三种文件描述符以及占用空间等信息。 /* Master of the theads. */ struct thread_master {       //8种线程队列     struct thread_list   read;     struct thread_list   write;     struct thread_list   timer;     struct thread_list   event;     struct thread_list   ready;     struct thread_list   unuse; struct thread_list   background; //3种文件描述符     nps_fd_set      readfd;     nps_fd_set      writefd; nps_fd_set      exceptfd; //该thread_master所占空间大小     unsigned long alloc;     /* zebra work mutex lock */     VOS_MUTEX *mutexlock; }; iii) thread的生命周期 注意：所有的thread queue都是FIFO类型的queue。 步骤一：当quagga创建一个新的thread master的时候，它会调用 thread_add_read、thread_add_write或thread_add_timer，这取决于创建的thread的类型： thread_add_read添加一个thread到read queue，主要负责从外部某个socket读入数据； thread_add_write添加一个thread到read queue，主要负责从外部某个socket写入数据； thread_add_timer添加一个thread到timer queue，主要用于timing一个事件（如定期更新路由表或是定期发送数据包等）。 步骤二：thread_new用于为一个新的thread分配内存空间。它首先会检查在unuse queue中是否存在任何类型为unuse的thread，如果有的话，那么它会将它当做这个新的 thread，否则就会调用内存分配函数为这个新的thread分配内存空间。最后，thread_new调用thread_all_list添加这个新的thread到它应该在的thread queue中。 步骤三：quagga不停的在event queue中获取就绪的thread然后执行它们，一旦该thread被执行了，则该thread的类型就被设定为unuse，同时它也就会被转移到unuse queue中。 步骤四：如果event queue为空，则quagga执行select函数来监视文件描述符readfds、writefds和exceptfds，一旦监视到某个描述符准备就绪，就将该描述符对应的thread加入到ready queue中。 步骤五：当进行select操作之后，在read queue中的所有readfds标志为已经就绪的thread，会被移动到event queue；而在write queue中的所有writefds标志已经就绪的thread，会被移动到event queue；但是其他没有为I/O操作准备就绪的thread则依然老老实实的呆在原来自己该呆的queue中。一旦原来在read queue或write queue中的thread被转移到event queue，那么该thread的readfds和writefds就会被清掉。 步骤六：只有timer thread使用它自己的timer，当timer到时间了之后，该timer thread就会被转移到event queue中。 步骤七：位于event queue头部的thread会被取出来然后被执行，如果event queue是空的，那么将会在步骤三到五之间无限循环。