Raw-OS备用事件源代码分析
作为分析的内核版本2014-04-15，基于1.05正式版，blogs我们会跟上的内核开发进度的最新版本，如果出现源代码的目光”？？？”的话。没有深究的部分是理解。
Raw-OS官方站点：http://www.raw-os.org/
Raw-OS托管地址：https://github.com/jorya/raw-os/
在真正介绍状态机编程之前。还是先介绍一下一些Raw-OS关于状态机编程的主要的东西。做做前戏是非常有必要的。让后来来得更有感觉~嗯嗯~就是这种~
那这篇就先介绍一下Raw-OS的空暇事件的内核运行过程，据Raw-OS作者txj大大的介绍，状态机编程结合事件触发机制，双剑合璧才干发挥很很好的功效。可是小弟我到如今还不能很好的领悟Raw-OS中状态机编程的精髓啊~精啊~啊~
所谓的事件触发机制，在Raw-OS内核表现出来的就是一套用户APIs。事实上这里就解说一下API的运行原理而已，为下一节開始的状态机编程（fsm、hsm）打打预防针。嗯嗯~就是这种
一、事件触发原理
首先，先来看看一张图
这张图就是事件触发的在Raw-OS运行的流程图，这里就先了解一下概念，是了解哈~亲~
首先就是图上的OBJ、OBJ是什么呢？记住一个名词，活动对象。仅仅是先记住“活动对象”这个名词，所谓的状态机编程。就是对活动对象定义和编写状态函数，那什么又是状态函数呢，就是事件的处理过程函数，处理的过程函数好理解，就是详细的运行操作嘛，那尼玛什么又是事件？事件嘛，事实上就是一个信号，尼玛什么信号啊，给老子详细点。
好好，举个样例，
本屌是一个程序猿。程序猿就是本屌，那么本屌就能够抽象成一个活动对象
那么状态机编程呢？就是定义和编写状态过程，比如本屌比較正常的一天的工作就是，写代码，然后累的时候去抽烟，领导不在的时候就偷懒。刷糗百的时候选择拉翔。最后空暇的时候就去文员办公室调剂一下。调戏为数不多的小妹妹们
相应于事件触发的机制来讲一讲~
有时候本屌的责任心就是比較强。爱岗敬业，常常督促自己完毕当日的代码编写工作，那么本屌就会给自己发送一个：尼玛。赶紧干活的事件消息。再比方说项目组的文员常常有事没事就会要你跟一下项目进度。或者一些琐碎的事情，那么文员就会给你发送一个：妈蛋。给老娘滚过来报告进度的事件消息。再比方说，老大有时候无聊会找你组队抽个烟，吐槽一下公司的垃圾方面，那就就会给你发送一个：来来来，走一个的事件信号......
然后，本屌会接收到非常多的事件信号，这些事件都是要处理的。都是有优先级的，比方我先会去文员那里报告进度，得罪女人非常麻烦的，你懂的，然后才会去跟老大“走一个”，最后才会去完毕本屌的本质工作：写代码。所以。在接收信号的时候。我自己会对事件信号排序，然后存在我的脑子里。在抽象框图就是活动对象的buffer中，到这里能够略微理解一点没有。
事件调度就是在我脑子里接收并排序好的事件信号，一个个去完毕它，拿到一个事件信号。就去运行相应的工作，也就是运行活动对象的状态函数，状态机编程详细就是干这个东西，怎么去定义状态，怎么样去编写状态运行函数的方法论，完事。
二、Raw-OS事件触发相关概念
然后如今详细到Raw-OS的事件触发的详细代码里面。
在Raw-OS中。能够定义最多64个活动对象，就好比一个公司有众多屌丝程序猿一样，然后每一个活动对象都有自己的优先级。就好比屌丝中也有累不死然后喜欢天天加班的屌。他们优先级是非常高的，通常分配到他们的资源是非常的多的，好比我所在的公司，组长尼玛都是天天加班在办公室里面做码神，可是好比我这种可有可无的屌丝就不会干这事，常常一下班就开溜。项目也不多。钱也拿得少，所以优先级非常低。
那么在Raw-OS中的。活动对象的优先级大小是依照定义时的顺序先后排列的。
也就是说。先定义OBJ0，那么OBJ0就是优先级最高，为0。比方我先定义OBJ63，那么OBJ63就是最高优先级的活动对象。总之，先定义的活动对象比后定义的活动对象的优先级高。全部定义的活动对象都放在active_idle_task[]全局数组里面，Raw-OS在事件触发系统初始化时，就会初始化这些定义的活动对象。
每一个活动对象，在内核中由两部分组成
活动对象包括：
1.关于其自身的状态机。也就是说。包括属于这个活动对象的可能的全部状态和状态函数的定义
2.一个用于接收事件信号的消息队列（Queue）
至于内核代码，就是抽象成几个变量
如今再利用上面的样例拓展一下，对于项目组的文员，也能够抽象成活动对象，然后老大也能够抽象成活动对象。领导也是一个鸟样，相同是活动对象
那么对于事件消息。活动对象能够给活动对象发送事件消息，另外硬件中断也能够给活动对象发送事件消息~硬件中断怎么理解。妈蛋如今写单片机程序你说你理解不了中断，卧槽，你TM是在逗我吗？
好好。接下来再说说。有几个Raw-OS系统默认能够发送的事件信息，一个是入口事件ENTRY，一个是初始化事件INIT。一个是出口事件EXIT，最后一个是超时事件TIMEOUT。
这几个信号在下节进入状态机详细编程的时候再讲。这里先记住就能够了~
举个超时事件TIMEOUT的样例
比方刚才项目管理组的文员叫本屌去汇报进度，可是本屌在忙其它的事情，距离叫本屌去汇报进度已经过去了一两个小时。文员拍案而起，给本屌发了条消息：“狗日的，老娘日理万机，还不给老娘滚过来汇报一下”，得罪女人非常麻烦的~你懂的。于是我给自己发送一个超时信号。是时候要去安抚一下那帮面目狰狞的女汉子暴躁的情绪了，超时信号就是这样，活动对象等待一个特定的事件发生。然后我们给他定义了一段等待事件，假设在等待事件里面特性的时间还没发生。就给自己发送一个timeout的事件，运行timeout的状态函数。
而等待超时的活动对象，都会放到idle的tick list中，这个和之前讲过Raw-OS内核的软件定时器tick list是一样的原理
最后讲讲queue这个东东。之前讲过的全部关于queue的原理在这里相同适用，这里只介绍发送事件消息时，能够发往消息queue的前端和后端。发送到queue前端的消息，在活动对象激活时会首先被处理，所以。消息按优先级大小排列就是依据发送给queue的事件消息的顺序
三、事件触发系统API代码具体解释
接下来就直接看凝视过的代码了~依照上面的概念去分析代码，结合凝视，非常easy看懂
活动对象初始化
void idle_event_init(void)
{
ACTIVE_EVENT_STRUCT *temp;
RAW_U8 i;
/* 初始化idle任务队列中的全部活动对象。依据Raw-OS内核规定。活动对象的最大数为64 */
for (i = 0; i <= MAX_IDLE_EVENT_TASK - 1; i++) {
temp = active_idle_task[i].act;
RAW_ASSERT(temp != 0);
temp->prio = i;
temp->head = 0;
temp->tail = 0;
temp->nUsed = 0;
/*
* priority_bit_y定义为组别优先级
* priority_bit_x定义为每一个组别活动对象优先级
* 分8个组别，每一个组别含8个活动对象
*/
temp->priority_x = i & 0x7;
temp->priority_y = i >> 3;
temp->priority_bit_y = (RAW_U8 )(1 << temp->priority_y);
temp->priority_bit_x = (RAW_U8 )(1 << temp->priority_x);
}
/* 初始化idle的tick链表 */
list_init(&raw_idle_tick_head);
}
发送事件消息到queue前端
RAW_U16 idle_event_front_post(ACTIVE_EVENT_STRUCT *me, RAW_U16 sig, void *para)
{
#if (CONFIG_RAW_ZERO_INTERRUPT > 0)
/* 开启task 0后，消息由task 0转发？？？ */
if (raw_int_nesting && raw_sched_lock) {
return int_msg_post(RAW_TYPE_IDLE_FRONT_EVENT_POST, me, para, sig, 0, 0);
}
#endif
/* 向活动对象的queue发送消息，这里选择发送到queue的前端，紧急消息 */
return event_post(me, sig, para, SEND_TO_FRONT);
}
发送事件到queue后端
RAW_U16 idle_event_end_post(ACTIVE_EVENT_STRUCT *me, RAW_U16 sig, void *para)
{
#if (CONFIG_RAW_ZERO_INTERRUPT > 0)
/* 开启task 0后，消息由task 0转发？？？ */
if (raw_int_nesting && raw_sched_lock) {
return int_msg_post(RAW_TYPE_IDLE_END_EVENT_POST, me, para, sig, 0, 0);
}
#endif
/* 向活动对象的queue发送消息，这里选择发送到queue的末端。一般消息 */
return event_post(me, sig, para, SEND_TO_END);
}
事件发送核心代码
RAW_U16 event_post(ACTIVE_EVENT_STRUCT *me, RAW_U16 sig, void *para, RAW_U8 opt_send_method)
{
ACTIVE_EVENT_STRUCT_CB *acb;
RAW_SR_ALLOC();
/* 依据活动对象的优先级，获取其在idle队列中的活动对象控制块 */
acb = &active_idle_task[me->prio];
RAW_CRITICAL_ENTER();
/*
* nUsed变量用来存放活动对象中queue中存在的消息数量
* and变量表示的是活动对象中queue的大小
*
* 这里推断当活动对象的存在消息数量超过活动对象queue存放消息数量的大小关系，溢出返回
*/
if (me->nUsed == acb->end) {
RAW_CRITICAL_EXIT();
return RAW_IDLE_EVENT_EXHAUSTED;
}
/*
* 在这里，回想raw_queue_buffer这个模块，活动对象存放消息的queue也是一个环形buffer
*
* 发送消息到活动对象queue的末端
*/
if (opt_send_method == SEND_TO_END) {
/* 向buffer头指针位置写入活动对象信号 */
acb->queue[me->head].sig = sig;
/* 向buffer头指针位置写入活动对象信号參数 */
acb->queue[me->head].para = para;
/* 当head指针到达buffer的末端时，重置回到buffer起始位置 */
me->head++;
if (me->head == acb->end) {
me->head = 0;
}
}
else {
/* 当tail指针到达buffer的起始位置时，重置回到buffer末端 */
if (me->tail == 0) {
me->tail = acb->end;
}
me->tail--;
/* 向buffer尾指针位置写入活动对象信号 */
acb->queue[me->tail].sig = sig;
/* 向buffer尾指针位置写入活动对象信号參数 */
acb->queue[me->tail].para = para;
}
/* 消息数量+1 */
++me->nUsed;
/*
* 当活动对象存在消息时，活动对象就会得到活动对象优先级大小raw_rdy_tbl[]和组别优先级大小raw_idle_rdy_grp信息
*
* 存在消息的活动对象就能够依据raw_rdy_tbl[]和raw_idle_rdy_grp查表得到存在消息的最高优先级活动对象
*/
if (me->nUsed == 1) {
raw_idle_rdy_grp |= acb->act->priority_bit_y;
raw_rdy_tbl[acb->act->priority_y] |= acb->act->priority_bit_x;
}
RAW_CRITICAL_EXIT();
return RAW_SUCCESS;
}
给活动对象指定超时时间
/*
* 这个函数相当于给活动对象创建一个软件定时器。可是简化非常多raw_timer的工作
* 可是这个活动对象的定时器仅仅有一次超时的功能，超时会向创建活动对象软件定时器定义的活动对象发送超时信号
*/
RAW_U16 idle_tick_arm(ACTIVE_EVENT_STRUCT *me, RAW_TICK_TYPE ticks)
{
RAW_U16 tick_ret;
RAW_SR_ALLOC();
/* 中断中不能创建活动对象的定时器 */
if (raw_int_nesting) {
return RAW_NOT_CALLED_BY_ISR;
}
/* 创建活动对象定时器时，超时时间大小不能为0 */
if (ticks == 0) {
return RAW_IDLE_TICK_ADD_FAILED;
}
RAW_CPU_DISABLE();
/* 将定时器信息写入到活动对象中。并增加到idle_tick_list链表，在系统tick中断中调用idle_tick_isr()等待超时 */
if (me->tick_ctr == 0) {
me->tick_ctr = ticks;
list_insert(&raw_idle_tick_head, &me->idle_tick_list);
tick_ret = RAW_SUCCESS;
}
else {
tick_ret = RAW_IDLE_TICK_ADD_FAILED;
}
RAW_CPU_ENABLE();
return tick_ret;
}
在系统时间中计算超时时间
/*
* 假设raw_time_tick()函数一样，在系统tick isr中调用。更新idle_tick_list链表，用来计算活动对象超时时间
*/
void idle_tick_isr(void)
{
ACTIVE_EVENT_STRUCT *a;
LIST *head;
LIST *iter;
LIST *iter_temp;
head = &raw_idle_tick_head;
iter = head->next;
/* 历遍idle_tick_list，推断idle_tick_list中有没有等待超时的活动对象 */
while (iter != head) {
a = list_entry(iter, ACTIVE_EVENT_STRUCT, idle_tick_list);
iter_temp = iter->next;
/* 更新活动对象超时时间 */
if (a->tick_ctr) {
--a->tick_ctr;
/* 活动对象超时时，向活动对象发送timeout信号，并以0參数传入活动对象 */
if (a->tick_ctr == 0) {
/* 这里说明活动对象的超时是一次超时，超时后删除活动对象的软件定时器 */
list_delete(iter);
idle_event_end_post(a, STM_TIMEOUT_SIG, 0);
}
}
iter = iter_temp;
}
}
终止活动对象等待指定信号
/*
* 取消活动对象的软件定时器
* 某些时候某些情况发生，我们不须要激活活动对象。所以取消还在等到超时的活动对象的软件定时器
*/
RAW_U16 idle_tick_disarm(ACTIVE_EVENT_STRUCT *me)
{
RAW_U16 tick_ret;
RAW_SR_ALLOC();
/* 中断中不能取消 */
if (raw_int_nesting) {
return RAW_NOT_CALLED_BY_ISR;
}
RAW_CPU_DISABLE();
/* 等待超时的活动对象中删除软件定时器信息。并从idle_tick_list链表移除超时信息 */
if (me->tick_ctr) {
list_delete(&me->idle_tick_list);
me->tick_ctr = 0;
tick_ret = RAW_SUCCESS;
}
else {
tick_ret = RAW_IDLE_TICK_DELETE_FAILED;
}
RAW_CPU_ENABLE();
return tick_ret;
}
事件触发系统调度
void idle_run(void)
{
ACTIVE_EVENT_STRUCT *a;
STATE_EVENT temp;
ACTIVE_EVENT_STRUCT_CB *acb;
RAW_U8 x;
RAW_U8 y;
RAW_U8 idle_high_priority;
RAW_SR_ALLOC();
while (1) {
RAW_CRITICAL_ENTER();
/* 当任一个活动对象存在消息时。即有idle任务有事件发生时 */
if (raw_idle_rdy_grp) {
/* 查找位图表，通过64个优先级的活动对象的分组情况(raw_idle_rdy_grp、raw_rdy_tbl[])逆运算得到活动对象优先级 */
y = raw_idle_map_table[raw_idle_rdy_grp];
x = y >> 3;
idle_high_priority = (y + raw_idle_map_table[raw_rdy_tbl[x]]);
/* 依据优先级从idle任务自己定义的活动对象tcb的结构体数组中取出活动对象tcb */
acb = &active_idle_task[idle_high_priority];
/* 从活动对象tcb中取出活动对象结构体 */
a = active_idle_task[idle_high_priority].act;
/* 活动对象消息数量-1 */
--a->nUsed;
/* 当活动对象全部消息处理完成时 */
if (a->nUsed == 0) {
/* 活动对象没有消息时，清除其raw_rdy_tbl[]中raw_idle_rdy_grp的相应位 */
raw_rdy_tbl[a->priority_y] &= (RAW_U8)~a->priority_bit_x;
/* 假设清除活动对象后，所在组别中也无其余活动对象，清楚组别标志位 */
if (raw_rdy_tbl[a->priority_y] == 0) { /* Clear event grp bit if this was only task pending */
raw_idle_rdy_grp &= (RAW_U8)~a->priority_bit_y;
}
}
/* 在活动对象控制块的queue中的tail位置取出信号和信号參数 */
temp.sig = acb->queue[a->tail].sig;
temp.which_pool = acb->queue[a->tail].para;
/* queue中的tail指针后移。丢弃取出使用后的消息，而且当移动到queue末端时，重置到queue头部 */
a->tail++;
if (a->tail == acb->end) {
a->tail = 0;
}
RAW_CRITICAL_EXIT();
/*
* 取出消息后，依据系统宏选项运行有限状态机或者层级状态机
* 在运行状态机的过程。是依据temp消息运行相应的运行选项
*/
#if (RAW_FSM_ACTIVE > 0)
fsm_exceute(&a->super, &temp);
#else
hsm_exceute(&a->super, &temp);
#endif
}
/* 假设全部活动对象都不存在消息时，运行用户自己定义的idle事件钩子函数，通常在没有消息处理时进入硬件低功耗休眠 */
else {
RAW_CRITICAL_EXIT();
RAW_CPU_DISABLE();
if (raw_idle_rdy_grp == 0) {
/* 用户idle事件钩子函数 */
idle_event_user();
}
RAW_CPU_ENABLE();
}
}
}
在这里为止，事件触发系统，也就是事件触发API介绍完成，也介绍了一般性的概念，比如活动对象。事件信号。状态运行函数，这一节着重理解决方案就可以了概念，以下部分详细描述了开始fsm状态机编程。
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