有关zstack的osal机制的理解
本文就淺談一下有關osal的事件驅動消息響應的機制。我是菜鳥，沒有做過什么軟件，沒有搞過VC，沒有學過linux，所以理解起來就有點吃力，所以現在感覺沒有不懂軟件的it民工真可怕。ok，切入正題。
一、windows OS的事件驅動消息響應機制
osal是面向多用戶的操作系統，現在活著的操作系統基本上都是多用戶的，所以我們現在先來了解一下windows OS的基于事件驅動消息響應的機制，先以基于windows窗口程序為例吧。
假設現在有一個按鍵按下，windows OS就會首先知道有這個按鍵事件按下，那么這個時候windows OS就會向這個窗口發送消息，告訴這個這個窗口程序現在又按鍵事件發生了，并調用相應的事件處理函數來處理這個事件，并且windows OS會向這個事件發送相應的消息信息，并將這個消息放到這個窗口的消息隊列中。消息信息中包含相關參數信息，比如是哪一個按鍵按下。在這里我們可以看到很多這里有很多的事情是windows OS來為這個窗口程序來處理的，而不是窗口程序本身，也就是說是windows OS為調用了窗口程序而不是窗口程序調用了windows OS的API函數來處理事件。
在windows OS調用了相應事件的處理函數以后，那么就會執行這個函數，并對消息作出相應的處理。當進入到事件處理函數以后，首先會讀取從消息隊列中讀取消息，然后作出處理，看看是鼠標按鍵按下了還是數字鍵按下等等。
二、ZStack中消息響應的過程
有了上面的理解基礎之后，我們來看看zstack中是如何來進行事件驅動消息響應的。
前面的一篇“ZStack任務”文章講過如下一段話：Any OSAL Task must implement two methods:one to perform task initialization and the other to handle task events. 也就是說任何一個任務包含兩個必需成分：初始化和處理。初始化主要是進行任務id，端點的配置等等。處理部分就是一個處理函數，用于處理事件發生的事情。
void osalInitTasks( void )
{
uint8 taskID = 0;
tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);
osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));
...
SAPI_Init( taskID );
}
這是初始化函數，這里實現了兩個功能，第一個是初始化任務，并且將任務加入到任務隊列中。這里主要是依據后面的一個tasksArr[]數組中對應的順序決定哪一個初始化函數對已哪一個事件處理函數。
接著看下面的。在完成各類初始化以后，系統就調用這個osal_start_system();這就意味著進入到了操作系統的死循環中，也就是任務調度中。先看代碼，親們。
void osal_start_system( void )
{
#if !defined ( ZBIT ) && !defined ( UBIT )
for(;;) // Forever Loop
#endif
{
uint8 idx = 0;
osalTimeUpdate();
Hal_ProcessPoll(); // This replaces MT_SerialPoll() and osal_check_timer().
do {
if (tasksEvents[idx]) // Task is highest priority that is ready.
{
break;
}
} while (++idx < tasksCnt);
if (idx < tasksCnt)
{
uint16 events;
halIntState_t intState;
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);
events = tasksEvents[idx];
tasksEvents[idx] = 0; // Clear the Events for this task.
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);
events = (tasksArr[idx])( idx, events );
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);
tasksEvents[idx] |= events; // Add back unprocessed events to the current task.
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);
}
#if defined( POWER_SAVING )
else // Complete pass through all task events with no activity?
{
osal_pwrmgr_powerconserve(); // Put the processor/system into sleep
}
#endif
}
}
首先執行這兩個， osalTimeUpdate(); Hal_ProcessPoll();
第一個函數是進行系統時間更新的，相當于說系統會有自己的一個個時鐘頻率，就是定時來更新，系統不是時刻在蘇醒者，她也要休息，要睡覺，這點可能是為了節能，為了體現zigbee的優勢。第二就是系統醒了之后就來查詢各種資源的使用情況，例如串口，跟蹤進去就看到了如下的代碼：
void Hal_ProcessPoll ()
{
/* Timer Poll */
#if (defined HAL_TIMER) && (HAL_TIMER == TRUE)
HalTimerTick();
#endif
/* UART Poll */
#if (defined HAL_UART) && (HAL_UART == TRUE)
HalUARTPoll();
#endif
/* SPI Poll */
#if (defined HAL_SPI) && (HAL_SPI == TRUE)
HalSpiPoll();
#endif
/* HID poll */
#if (defined HAL_HID) && (HAL_HID == TRUE)
usbHidProcessEvents();
#endif
}
大家看一下就清楚，具體就不糾結了。
現在來看紅色字體的部分，首先從tasksEvents[idx]這個數組中取出事件，并判斷其優先級，如果這個事件已經準備好了，就跳出循環來處理。現在看藍色部分的代碼。
events = tasksEvents[idx];
tasksEvents[idx] = 0; // Clear the Events for this task
首先取出事件，并將這個時間的ID清零。現在大家注意了，最重要的東西來了。
events = (tasksArr[idx])( idx, events );
這個執行后，就是系統去調用了相應的事件了。大家將這點結合上面講的windows OS的處理機制來理解不很容易了。這里就是osal調用處理事件了。上面那個語句 (tasksArr[idx])( idx, events );實際就是利用一個指向函數的指針來調用相應的事件了。來看看這個tasksArr的定義就清楚了。
const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] = {
macEventLoop,
nwk_event_loop,
Hal_ProcessEvent,
#if defined( MT_TASK )
MT_ProcessEvent,
#endif
APS_event_loop,
ZDApp_event_loop,
SAPI_ProcessEvent
};
在這里就看到了我們初始化的函數了，當我們的任務來臨了調用這個函數來執行相應的事件。ok，現在來看看事件是如何利用消息處理的事件的。
UINT16 SAPI_ProcessEvent( byte task_id, UINT16 events )
{
osal_event_hdr_t *pMsg;
afIncomingMSGPacket_t *pMSGpkt;
afDataConfirm_t *pDataConfirm;
if ( events & SYS_EVENT_MSG )
{
pMsg = (osal_event_hdr_t *) osal_msg_receive( task_id );
while ( pMsg )
{
switch ( pMsg->event )
{
case ZDO_CB_MSG:
SAPI_ProcessZDOMsgs( (zdoIncomingMsg_t *)pMsg );
break;
case AF_DATA_CONFIRM_CMD:
// This message is received as a confirmation of a data packet sent.
// The status is of ZStatus_t type [defined in ZComDef.h]
// The message fields are defined in AF.h
pDataConfirm = (afDataConfirm_t *) pMsg;
SAPI_SendDataConfirm( pDataConfirm->transID, pDataConfirm->hdr.status );
break;
case AF_INCOMING_MSG_CMD:
pMSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *) pMsg;
SAPI_ReceiveDataIndication( pMSGpkt->srcAddr.addr.shortAddr, pMSGpkt->clusterId,
pMSGpkt->cmd.DataLength, pMSGpkt->cmd.Data);
break;
case ZDO_STATE_CHANGE:
// If the device has started up, notify the application
if (pMsg->status == DEV_END_DEVICE ||
pMsg->status == DEV_ROUTER ||
pMsg->status == DEV_ZB_COORD )
{
SAPI_StartConfirm( ZB_SUCCESS );
}
else if (pMsg->status == DEV_HOLD ||
pMsg->status == DEV_INIT)
{
SAPI_StartConfirm( ZB_INIT );
}
break;
case ZDO_MATCH_DESC_RSP_SENT:
SAPI_AllowBindConfirm( ((ZDO_MatchDescRspSent_t *)pMsg)->nwkAddr );
break;
case KEY_CHANGE:
#if ( SAPI_CB_FUNC )
zb_HandleKeys( ((keyChange_t *)pMsg)->state, ((keyChange_t *)pMsg)->keys );
#endif
break;
case SAPICB_DATA_CNF:
SAPI_SendDataConfirm( (uint8)((sapi_CbackEvent_t *)pMsg)->data,
((sapi_CbackEvent_t *)pMsg)->hdr.status );
break;
case SAPICB_BIND_CNF:
SAPI_BindConfirm( ((sapi_CbackEvent_t *)pMsg)->data,
((sapi_CbackEvent_t *)pMsg)->hdr.status );
break;
case SAPICB_START_CNF:
SAPI_StartConfirm( ((sapi_CbackEvent_t *)pMsg)->hdr.status );
break;
default:
// User messages should be handled by user or passed to the application
if ( pMsg->event >= ZB_USER_MSG )
{
}
break;
}
// Release the memory
osal_msg_deallocate( (uint8 *) pMsg );
// Next
pMsg = (osal_event_hdr_t *) osal_msg_receive( task_id );
}
// Return unprocessed events
return (events ^ SYS_EVENT_MSG);
}
if ( events & ZB_ALLOW_BIND_TIMER )
{
afSetMatch(sapi_epDesc.simpleDesc->EndPoint, FALSE);
return (events ^ ZB_ALLOW_BIND_TIMER);
}
if ( events & ZB_BIND_TIMER )
{
// Send bind confirm callback to application
SAPI_BindConfirm( sapi_bindInProgress, ZB_TIMEOUT );
sapi_bindInProgress = 0xffff;
return (events ^ ZB_BIND_TIMER);
}
if ( events & ZB_ENTRY_EVENT )
{
uint8 startOptions;
// Give indication to application of device startup
#if ( SAPI_CB_FUNC )
zb_HandleOsalEvent( ZB_ENTRY_EVENT );
#endif
// LED off cancels HOLD_AUTO_START blink set in the stack
HalLedSet (HAL_LED_4, HAL_LED_MODE_OFF);
zb_ReadConfiguration( ZCD_NV_STARTUP_OPTION, sizeof(uint8), &startOptions );
if ( startOptions & ZCD_STARTOPT_AUTO_START )
{
zb_StartRequest();
}
else
{
// blink leds and wait for external input to config and restart
HalLedBlink(HAL_LED_2, 0, 50, 500);
}
return (events ^ ZB_ENTRY_EVENT );
}
// This must be the last event to be processed
if ( events & ( ZB_USER_EVENTS ) )
{
// User events are passed to the application
#if ( SAPI_CB_FUNC )
zb_HandleOsalEvent( events );
#endif
// Do not return here, return 0 later
}
// Discard unknown events
return 0;
}
在這里先看紅色的語句，
pMsg = (osal_event_hdr_t *) osal_msg_receive( task_id );
這個語句就是利用任務id來從取出消息。接下來的switch語句就是處理消息了，這里有各種消息，看藍色字體的部分。以KEY_CHANGE為例，當消息為按鍵改變的時候，那么就會調用相應的函數去進行處理，調用的函數就是：
zb_HandleKeys( ((keyChange_t *)pMsg)->state, ((keyChange_t *)pMsg)->keys );
當處理完消息之后就會向消息將該消息從消息隊列中刪除：
pMsg = (osal_event_hdr_t *) osal_msg_receive( task_id );
小結：
事件驅動消息響應是為多任務的處理服務的。OSAL首先進行進行處理任務的初始化，并將任務添加到任務隊列中。當任務發生以后，OSAL會首先知道有這個事件發生，并調用相應的處理事件，同時OSAL會向這個OSAL的消息隊列中發送消息。當執行處理事件后，處理事件首先從消息隊列中取出消息，然后對消息進行處理，消息執行完畢后將該消息從消息隊列中刪除。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的有关zstack的osal机制的理解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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