Contiki的NETWORK层间数据传输流程

Contiki的NETWORK层之间的数据流路径：

Send:

Network->Mac->Rdc(->Frame802154)->Radio

Recv:

Radio->Rdc(->Frame802154)->Mac->Network

注：在此结构中，802154应该是属于RDC层的，

如果不将RDC算作一层，应该是介于Mac和Radio之间。是Mac层的出口。这也是Contiki的一项重要模块之一。在Contiki中ContikiMAC.c模块实现了RDC功能。论文《The ContikiMAC Radio Duty Cycling Protocol》详细描述了RDC的实现与理论基础。

在Contiki中接收采用事件驱动方式。接收通过一个PThread任务，等待数据到来事件，如果数据到来事件触发，则将数据则取出来。这个事件触发是在Radio的中断中设置的。

即：NETSTACK_RDC.input()的调用一般都是在Radio的一个PThread中，由于在Network.open的时候已经将每一层的回调函数设置完备，所以当接收到数据的时候，通过每一层的回调，将数据传递到Network_Network处，即协议栈的最顶部应用层处理。

以contiki\cpu\avr\radio\rf230bb\rf230bb.c文件为例

rf230_interrupt()函数中判断接收到数据， 调用process_poll(&rf230_process)，发送PROCESS_EVENT_POLL事件:

[cpp] view plaincopy

1. int  

2. rf230_interrupt(void)  

3. {  

4.   /* Poll the receive process, unless the stack thinks the radio is off */  

5. #if RADIOALWAYSON  

6. if (RF230_receive_on) {  

7.   DEBUGFLOW('+');  

8. #endif  

9. #if RF230_CONF_TIMESTAMPS  

10.   interrupt_time = timesynch_time();  

11.   interrupt_time_set = 1;  

12. #endif /* RF230_CONF_TIMESTAMPS */  

13.   

14.   process_poll(&rf230_process);  

15.     

16.   rf230_pending = 1;  

17.     

18. #if RADIOSTATS //TODO:This will double count buffered packets  

19.   RF230_receivepackets++;  

20. #endif  

21.   RIMESTATS_ADD(llrx);  

22.   

23. #if RADIOALWAYSON  

24. } else {  

25.   DEBUGFLOW('-');  

26.   rxframe[rxframe_head].length=0;  

27. }  

28. #endif  

29.   return 1;  

30. }  

在rf230_process PThread中收到PROCESS_EVENT_POLL，调用NETSTACK_RDC.input()进入数据接收处理流程。最后在Radio文件中，找到了调用process_poll()函数来，poll一个PROCESS_EVENT_POLL。

[cpp] view plaincopy

1. PROCESS_THREAD(rf230_process, ev, data)  

2. {  

3.   int len;  

4.   PROCESS_BEGIN();  

5.   RF230PROCESSFLAG(99);  

6.   

7.   while(1) {  

8.     PROCESS_YIELD_UNTIL(ev == PROCESS_EVENT_POLL);  

9.     RF230PROCESSFLAG(42);  

10.   

11.     packetbuf_clear();  

12.   

13.     /* Turn off interrupts to avoid ISR writing to the same buffers we are reading. */  

14.     HAL_ENTER_CRITICAL_REGION();  

15.   

16.     len = rf230_read(packetbuf_dataptr(), PACKETBUF_SIZE);  

17.   

18.     /* Restore interrupts. */  

19.     HAL_LEAVE_CRITICAL_REGION();  

20.     PRINTF("rf230_read: %u bytes lqi %u\n",len,rf230_last_correlation);  

21. #if DEBUG>1  

22.      {  

23.         uint8_t i;  

24.         unsigned const char * rxdata = packetbuf_dataptr();  

25.         PRINTF("0000");  

26.         for (i=0;i<len+AUX_LEN;i++) PRINTF(" %02x",rxdata[i]);  

27.         PRINTF("\n");  

28.       }  

29. #endif  

30.   

31.   

32.     RF230PROCESSFLAG(1);  

33.     if(len > 0) {  

34.       packetbuf_set_datalen(len);  

35.       RF230PROCESSFLAG(2);  

36.       NETSTACK_RDC.input();  

37.     } else {  

38. #if RADIOSTATS  

39.        RF230_receivefail++;  

40. #endif  

41.     }  

42.   }  

43.   

44.   PROCESS_END();  

45. }  

附1：

以Contiki中example-mesh.c历程为例：

examples/example-mesh.c/example_mesh_process/mesh_open

send:

(在rime中：

mesh.c/mesh_send()

multihop_send()

unicast_send()

broadcast_send()

abc_send()(abc_send中调用rime_output)

)

rime.c/rime_output()/NETSTACK_MAC.send

nullmac.c/NETSTACK_RDC.send

(NETSTACK_FRAMER.create 生成framer)

nullrdc.c/NET_RADIO.send

nullrdc.c/mac_call_sent_callback 处理发送结束后的状态。

recv:

tf230bb/fr230bb.c/rf230_interrupt  调用process_poll产生PROCESS_EVENT_POLL。

pthread

rf230bb.c/rf230_process任务/NETSTACK_RDC.input

(NETSTACK_FRAMER.parse解析收到的数据帧，是否符合MAC层要求)

nullrdc.c/NETSTACK_MAC.input

nullmac.c/NETSTACK_NETWORK.input 调用rime.c/input()/abc_input()

通过rime协议栈的回调传递给

mesh.c/data_packet_received()此函数回调应用层的接收处理函数

example-mesh.c/example_recv()处理接收数据。

附2：

stunicast.c中

对于重发的处理，由在发送过程中设置timer如果在规定的时间内，如果没有数据返回则通过timer调用回调处理函数，如果有数据返回则在在recv_from_stunicast()调用stunicast_cancel()取消timer，避免调用回调。

在Contiki中，数据的发送与接收分别使用一个任务，这样可以避免之间的冲突问题。

NETWORK协议栈层之间的数据交互，通过buf来实现。这一点与Linux的sk_buff很像，所以导致了很多不必要的内存拷贝，这也是为什么Contiki内存占用很小的原因之一。