必修: PT协程--披着阻塞外皮的非阻塞任务

首先，协程的英文名是coroutine，是一种非抢占的任务形式。协程有很多种实现方式，Contiki里引入的PT协程，C语言标准库里的setjmp.h等等，都可以实现协程。协程运行的时候，是以禅让的方式退出的，也就是说我运行够了才会退出让别人运行。PT协程的几种实现方式这里就不一一说明了，在网上可以找到不少资料。这里只是说一下VSF中的事件驱动的PT协程。

vsf_err_t example_thread(struct vsfsm_pt_t *pt, vsfsm_evt_t evt)
{
    vsfsm_pt_begin(pt);
    while (1)
    {
        ......
        vsfsm_pt_entry(pt);
        ......
        vsfsm_pt_entry(pt);
        ......
    }
    vsfsm_pt_end(pt);
}

VSF中的PT协程核心只是vsfsm_pt_begin、vsfsm_pt_end和vsfsm_pt_entry。vsfsm_pt_begin在程序入口，功能为根据PT的状态，跳转到对应的entry继续执行，如果状态为0，就不跳转继续往下执行。vsfsm_pt_end是逻辑结构上用的，表示PT协程代码结束。vsfsm_pt_entry就是把当前的执行位置，记录到PT的状态里，使得下一次调用的时候，可以从记录的位置开始执行。

上面的PT原理，其实都是通用的，不过VSF中的PT是设计为事件驱动的PT，也就是说，PT实际上，底层也只是一个evt_handler（事件处理函数）。

static struct vsfsm_state_t *
vsfsm_pt_evt_handler(struct vsfsm_t *sm, vsfsm_evt_t evt)
{
    struct vsfsm_pt_t *pt = (struct vsfsm_pt_t *)sm->user_data;

    switch (evt)
    {
    case VSFSM_EVT_ENTER:
    case VSFSM_EVT_EXIT:
        break;
    case VSFSM_EVT_INIT:
        pt->state = 0;
        // fall through
    default:
        pt->thread(pt, evt);
    }
    return NULL;
}

上面是VSF中的通用的PT底层的事件驱动接口，只是在初始化事件中，初始化了PT的状态变量，然后除了ENTER和EXIT事件外，其他事件都直接调用PT线程来处理。从PT的初始化代码中，也可以看出VSF中的PT是基于事件驱动状态机的：

vsf_err_t vsfsm_pt_init(struct vsfsm_t *sm, struct vsfsm_pt_t *pt)
{
    sm->user_data = pt;
    sm->init_state.evt_handler = vsfsm_pt_evt_handler;
    pt->sm = sm;
    return vsfsm_init(sm);
}

实际应用代码中，一般不会直接调用vsfsm_pt_entry，而且调用其他的辅助宏或者函数：vsfsm_pt_wait、vsfsm_pt_wfe（wait for event）、vsfsm_pt_wfpt(wait for pt)。分别代表等待下一个事件、等待直到收到指定事件、等待一个PT任务调用完成。这里只列举一个vsfsm_pt_wfe的定义：

#define vsfsm_pt_wfe(pt, e)         \
    do {\
        evt = VSFSM_EVT_INVALID;\
        vsfsm_pt_entry(pt);\
        if (evt != (e)) return VSFERR_NOT_READY;\
    } while (0)

VSF中的PT协程返回VSFERR_NOT_READY表示还没执行完；返回VSFERR_NONE表示已经执行完；如果返回小于0的指，则表示执行出错。

按照PT协程的特性，一般适合用于“阻塞”代码，实现后，运行的方式确是非阻塞的。当然，也会有一些注意点，比如

1. 如果PT使用switch的方式事件的话，PT协程中的switch块不能包含vsfsm_pt_entry。
2. 由于PT协程是非阻塞，并不是一次调用就执行完毕的，会分成多次调用，所以，PT协程里的非静态变量在一下次调用的时候，数值不同。