Z-Stack的OSAL的消息传递机制
5. 消息传递机制
这一部分，我们将综合任务、事件和消息，进行一个完整过程的阐述。
5.1 消息的发送与接收
5.1.1 消息的发送
消息的发送是通过定义 OSAL.c 文件中的 osal_msg_send() 函数定义的：
uint8 osal_msg_send( uint8 destination_task, uint8 *msg_ptr ) {
if (msg_ptr == NULL) // 指针为空返回错误信息
return (INVALID_MSG_POINTER);
// 如果要发送的任务号大于系统定义的最大任务号
if (destination_task >= tasksCnt) {
osal_msg_deallocate( msg_ptr );
return ( INVALID_TASK );
}
// 检查元数据，是否为错误的消息
if ( OSAL_MSG_NEXT( msg_ptr ) != NULL ||
OSAL_MSG_ID( msg_ptr ) != TASK_NO_TASK ) {
osal_msg_deallocate( msg_ptr );
return ( INVALID_MSG_POINTER );
}
// 设置其元数据的目的地址
OSAL_MSG_ID( msg_ptr ) = destination_task;
// 将该消息进队
osal_msg_enqueue( &osal_qHead, msg_ptr );
// 告知任务有消息需要处理
osal_set_event( destination_task, SYS_EVENT_MSG );
return (SUCCESS)
}
这一过程可用图1 表示：
做一系列的检查
设置消息元数据目的地址
将消息进队
告知任务有消息需要处理
注意函数 osal_set_event() 的使用，这是一个十分关键的函数，我们首先分析其源代码：
uint8 osal_set_event( uint8 task_id, uint16 event_flag ) {
if (task_id < tasksCnt) {
halIntState_t intState;
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState); // 关中断
tasksEvents[task_id] |= event_flag;
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);// 开中断
}
else {
return (INVALID_TASK);
}
}
这个函数有两个参数，一个是 task_id，另一个是 event_flag，执行了一个特别重要的操作：
tasksEvents[task_id] |= event_flag; // 按位或并赋值
这样就通过了这个函数，改变了 tasksEvents[idx] 的值，从而在下一次扫描的时候，处理该事件。按位或的目的在于不能够影响其他已经存在的未经处理的事件。
其次，在消息发送的函数中第二个参数的值为 SYS_EVENT_MSG。其值为 0x8000。从这一点，我们必须认识到消息是系统层次的事件，也就是说，消息是只能够存在在系统事件中的，这是消息发送这个函数所规定的。
5.1.2 消息的接收
消息的接收是通过定义 OSAL.c 文件中的 osal_msg_receive() 函数定义的：
uint8 *osal_msg_receive( uint8 task_id ) {
osal_msg_hdr_t *listHdr; // 定义一个消息结构体指针
osal_msg_hdr_t *prevHdr = NULL;
osal_msg_hdr_t *foundHdr = NULL;
halIntState_t intState;
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState); // 进入临界区，关中断。
listHdr = osal_qHead; // 指向队首指针
// 遍历队列
while ( listHdr != NULL ) {
// 如果某个消息的目的地是 task_id
if ((listHdr - 1)->dest_id == task_id) {
// 第一次找到
if ( foundHdr == NULL ) {
foundHdr = listHdr;
}
else break;
}
if (foundHdr == NULL) {
// 保存找到的消息之前的消息
// 方便进行删除操作
prevHdr = listHdr;
}
listHdr = OSAL_MSG_NEXT( listHdr ); // 遍历
}
// 不为空，证明为遍历完，也就是存在多个消息
if ( listHdr != NULL ) {
// 告知任务还有消息在等待处理
osal_set_event( task_id, SYS_EVENT_MSG );
}
else {
osal_clear_event( task_id, SYS_EVENT_MSG );
}
// 找到了消息
if (foundHdr != NULL) {
// 提取出这个消息
osal_msg_extract( &osal_qHead, foundHdr, prevHdr );
}
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);// 退出临界区，开中断。
return ( (uint8*) foundHdr ); // 返回消息
}
消息的接收过程可以用图2 表示：
Yes
yes
yes
No
No
No
Yes
No
listHdr != NULL
判断有无存在要发送给该任务的消息
是否第一次找到
foundHdr = listHdr
prevHdr = listHdr
listHdr = OSAL_MSG_NEXT( listHdr )
listHdr != NULL
osal_set_event( task_id, SYS_EVENT_MSG )
清除消息
提取消息
5.1.3 事件的捕获
通过上述的过程，我们已经可以总结出事件是如何捕获的了，事件的捕获是通过函数 osal_set_event() 实现的。
5.2 任务处理函数
在第4 部分中，我们仅仅简单地讲述了任务处理函数，下面我们通过一个具体的例子进行说明：
UINT16 GenericApp_ProcessEvent( byte x, UINT16 events ) {
if ( events & SYS_EVENT_MSG ) {
MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( GenericApp_TaskID );
while (MSGpkt) {
switch(MSGpkt) {
case ZDO_CB_MSG:
GenericApp_ProcessZDOMsgs( (zdoIncomingMsg_t *)MSGpkt );
break;
case ZDO_CB_MSG:
GenericApp_ProcessZDOMsgs( (zdoIncomingMsg_t *)MSGpkt );
break;
default: break;
}
osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt ); // 释放消息
// 处理该事件的下一个消息
MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( GenericApp_TaskID );
}
return (events ^ SYS_EVENT_MSG) // 返回未处理的事件
}
}
我们从上面的代码可以看出，首先进入了任务处理函数，会去优先处理系统事件，再次强调，消息只能在系统时间中处理，这是OSAL 规定好了的。首先利用 osal_msg_receive() 函数从消息队列中获得有关该层任务的消息，然后根据发送的消息提供的信息，作出相应的操作，然后释放该消息并去处理下一个消息。
5.3 小结
至此，我们已经基本讲清了事件驱动机制的一个实现过程，希望对读者了解这个机制有所帮助。