[发明专利]一种嵌入式操作系统线程监视方法

权利要求书

1.一种嵌入式操作系统线程监视方法，所述方法是通过线程监视系统来具体实现，所述监视系统包括监视初始化接口、监视添加接口、监视定时器复位接口以及一个监视线程，

所述线程监视方法包括以下步骤：

步骤一：在嵌入式操作系统初始化阶段，调用监视初始化接口，所述监视初始化接口进行监视线程的启动和资源的初始化并将该监视线程设置为系统最高调度优先级；

步骤二：当监视线程启动后，若某个工作线程需要添加监控保护，则调用监视添加接口使用监视注册名称、监视超时时间以及发生超时后的异常处理函数这三个参数进行新工作线程监视的注册，注册完成后监视系统会返回给工作线程一个句柄；

步骤三：在监视添加完成后，工作线程要在注册的超时时间到来之前，使用监视添加时返回的句柄，调用监视定时器复位接口进行监视定时器周期复位操作，且周期复位监视定时器的时间间隔小于监视注册时的超时时间；

步骤四：在系统最高调度优先级的监视线程中，每个循环周期首先会对嵌入式系统中硬件看门狗进行复位操作，然后维护各个已添加监视的工作线程的监视定时器并检查该定时器是否已经超过该线程注册时设置的超时时间，若超过则认为该工作线程发生超时异常，调用该工作线程在监视注册时保存的异常处理函数进行异常处理，当所有已添加监视的工作线程都检查完毕之后，监视线程会根据监视线程周期控制变量的值来休眠一定时间，所述监视线程周期控制变量的初始值是在监视初始化时设置的，在每个新监视添加时监视系统会使用该周期控制变量的原始值与新添加监视中设置的超时时间的值求最大公约数，用得出的最大公约数的值再更新监视线程周期控制变量，在监视添加过程中监视系统根据CPU性能对监视线程周期控制变量的最小值做限制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监视系统还包括监视移除接口，若步骤二中的已注册监视的工作线程想要停止监控保护，则调用所述监视移除接口进行监视的移除。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述监视系统还包括监视信息输出接口，若步骤二中的已注册监视的工作线程想要查看监视状态信息，则调用监视信息输出接口进行线程监视状态的查看。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤二中的监视添加接口在监视添加的过程中，监视系统会动态申请一个链式线程监视控制数据结构的新节点去存放工作线程的所述的三个参数，并初始化该数据结构新节点中的其余字段，完成后将所述节点加入到链式线程监视控制数据结构的末尾，最后将所述节点的首地址返回给工作线程，作为该链式线程监视控制数据结构中查找该节点的句柄，从而完成工作线程一个新监视的添加。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤三中监视定时器复位接口在监视定时器复位操作过程中，监视系统会使用所述句柄从链式线程监视控制数据结构中查找到已添加监视的工作线程对应的节点，并将其中的监视定时器字段复位。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在监视移除过程中，监视系统会使用所述句柄从链式线程监视控制数据结构中查找到已添加监视的工作线程对应的节点，将该节点从链式线程监视控制数据结构中移除，并将所述节点的内存资源进行释放。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在监视信息输出过程中，监视系统会遍历整个链式线程监视控制数据结构，以表格形式将所有已注册监视的工作线程对应节点中的监视注册名称、监视定时器和超时时间字段进行列表输出。

8.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，所述链式线程监视控制数据结构的每个节点包含以下字段：监视注册名称、超时时间、异常处理函数、监视定时器、定时器上次维护时间和链表下一个节点指针，每个已注册监视的工作线程都对应一个所述节点，其中监视注册名称字段、超时时间字段以及异常处理函数字段是用来保存工作线程在监视注册时的所述三个参数，监视定时器字段是监视线程用来判断工作线程是否发生超时用的，定时器上次维护时间字段是监视线程用来计算监视定时器当前值并维护监视定时器用的，链表下一个节点指针字段是监视系统用来遍历链式线程监视控制数据结构的。