LuaTask教程之运行原理

这一章讲解一下程序的运行原理，可能有的开发者一直在main.lua里面找main函数，一直没找到，然后就懵逼了。Luat采用的Lua语言，Lua 是一种轻量小巧的脚本语言。

先来看一下main.lua

--必须在这个位置定义PROJECT和VERSION变量
--PROJECT：ascii string类型，可以随便定义，只要不使用,就行
--VERSION：ascii string类型，如果使用Luat物联云平台固件升级的功能，必须按照"X.X.X"定义，X表示1位数字；否则可随便定义
PROJECT = "DEMO_TASK"
VERSION = "2.0.0"
-- 日志级别
require "log"
LOG_LEVEL = log.LOGLEVEL_TRACE
require "sys"
require "utils"
-- 加载GSM
require "net"
--8秒后查询第一次csq
net.startQueryAll(8 * 1000, 600 * 1000)
-- 控制台
require "console"
console.setup(1, 115200)
-- 系统工具
require "misc"
-- 看门狗
require "wdt"
wdt.setup(pio.P0_31, pio.P0_29)
-- 系統指示灯
require "led"
led.setup(pio.P0_28)
-- 测试任务
require "test"
-- 启动系统框架
sys.init(0, 0)
sys.run()

Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块，只需要简单地调用就可以了。也就是说在main.lua里面加载了多个lua文件（简单粗暴的理解为require的文件内容复制到了main.lua）,脚本语言顺序执行，所以执行顺序为：

• 加载log.lua，sys.lua，utils.lua文件

• 加载net.lua文件，执行net.startQueryAll函数设置第一次查询GSM信号时间（这个函数在net.lua里实现的，所以在使用前必须require"net"）

• 加载console.lua文件，执行console.setup函数设置控制台波特率

• 加载misc.lua，wdt.lua，执行wdt.setup设置看门狗管脚

• 加载led.lua，执行led.setup设置led灯管脚

• 最后加载test.lua，也就是我们自己写的测试程序,执行test.lua里面的内容，输出信息

• 执行sys.init函数，sys.init是什么呢？引用wiki上对sys.init的描述
  系统初始化

  • sys.init(mode, lprfnc)
  • mode:整数型。充电开机是否启动 GSM 协议栈，1 不启动，否则启动 。mode=1.
  • lprfnc:用户应用脚本中定义的“低电关机处理函数”，如果有函数名，则低电时，本文件中的run接口不会执行任何动作，否则，会延时1分钟自动关机

• 执行sys.run函数，同样引用wiki上的描述
  主架构程序。一般情况下，这个程序是必须要有，而且必须要写在 main.lua 里。

  没有过多的描述，看一下这个函数的函数体

  ------------------------------------------ Luat 主调度框架  ------------------------------------------
  --- run()从底层获取core消息并及时处理相关消息，查询定时器并调度各注册成功的任务线程运行和挂起
  -- @return 无
  -- @usage sys.run()
  function run()
      while true do
          -- 分发内部消息
          dispatch()
          -- 阻塞读取外部消息
          local msg, param = rtos.receive(rtos.INF_TIMEOUT)
          -- 判断是否为定时器消息，并且消息是否注册
          if msg == rtos.MSG_TIMER and timerPool[param] then
              if param    `msg,msgpara = rtos.receive(timeout)`
  >
  >   如果 msg 为 table 类型，msg 根据不同的消息 msg.id 会有不同的数据：
  >
  >   如果 msg 为 number 类型，msg 根据不同的消息 msg 会有不同的数据
  >
  >   1.rtos.MSG_TIMER 定时器超时消息 msg.timer_id 或者 msgpara 为超时的定时器 id
  >
  >   2.rtos.MSG_UART_RXDATA 串口 ATC 数据提醒 msg.uart_id 或者msgpara为收到的数据的串口id或者atc,收到该消息后可以通过uart.read 接口读取数据
  >
  >   3.rtos.MSG_KEYPAD 键盘消息,必须初始化按键(#rtos.init_module#)后才会有键盘消息
  >
  >   msg.pressed 按键按下/弹起 msg.key_matrix_row 按键所在行值 msg.key_matrix_col 按键所在列值 4.rtos.WAIT_MSG_TIMEOUT 等待消息超时
  >
  >   5.rtos.MSG_INT 中断消息 msg.int_id 中断 id msg.int_resnum 中断 pin 脚编号 
  >
  >   6.rtos.MSG_PMD 电源管理消息 msg.present 电池在位状态 msg.level 百分比 0-100 msg.voltage 电池电压 msg.charger 充电器在位状态 msg.state 充电状态:0-不在充电 1-充电中 2-充电停止
  
  

也就是说，通过不断的接收消息来判断发生了什么事件，应该做什么事情。

最后在分析一下test.lua。重构版采取的协程的方式。什么是协程？举个例子，有一盘菜，你和你女友两人吃。按照老的方法，顺序是这样的，女友先吃，吃饱了，然后自己吃。这样就不科学了，说好的男女平等了（emmmm....）。现在换一种方式：女友吃两分钟，自己吃两分钟，女友吃两分钟，自己吃两分钟...loop.....。这样是不是科学很多了。第一种方式就是我们常用的方式顺序执行，在单片机里面经常用while（1）来死循环控制流程。这样有个缺陷是，太死板，不能根据调整程序的执行时间，就比如，女友在吃菜的时候，自己已经饿得不行了，但是还是得等女友吃完（没人性啊！）。第二种方式就相对方便很多，可以控制程序运行的时间。比如：男生饭量大，需要吃三分钟，女生饭量小只吃一分钟，这样就可以合理分配时间。

回到test.lua里面的内容

module(..., package.seeall)                 --必须，目的是让其他文件能包含该文件

sys.taskInit(function()                 --任务1
    while true do
        print("Hello World")
        sys.wait(1000)
    end
end)
sys.taskInit(function()                 --任务2
    while true do
        print("Luat is esay")
        sys.wait(2000)
    end
end)

还记得上一章输出的内容吗？输出两次Hello World，输出一次Luat is esay。明明是while true的死循环，怎么会切换到其他任务？可以看到每个程序后都有sys.wait，程序执行sys.wait将自己挂起（说白一点，就是不在执行自己了），然后执行其他任务。第一个任务将自己挂起1000ms，也就是说每隔1000ms执行一次。第二个任务将自己挂起2000ms，也就是说将自己挂起2000ms。

希望这一章能让你明白Luat的运行原理