contiki运行流程

一 main函数

#include "app_uart_fifo.h"
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/process.h>
#include <sys/procinit.h>
#include <etimer.h>
#include <sys/autostart.h>
#include <clock.h>
#include "bsp_imp.h"

static void CtimerTest_Callback(void *p)
{
        printf("Ctimer Callback running\r\n");
}



static process_event_t event_data_ready;

PROCESS(print_hello_process, "Hello");
PROCESS(print_world_process, "world");

AUTOSTART_PROCESSES(&print_hello_process, &print_world_process);


PROCESS_THREAD(print_hello_process, ev, data)
{
        PROCESS_BEGIN();
        static struct etimer timer;

        etimer_set(&timer, CLOCK_CONF_SECOND*5);
        printf("***print hello process start***\r\n");

        event_data_ready = process_alloc_event();
        while (1)
        {

                PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(ev == PROCESS_EVENT_TIMER);

                printf("Hello\r\n");

                process_post(&print_world_process, event_data_ready, NULL);

                etimer_reset(&timer);
        }

        PROCESS_END();
}

PROCESS_THREAD(print_world_process, ev, data)
{
        PROCESS_BEGIN();

        printf("***print world process start***\r\n");


        while (1)
        {
                PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(ev == event_data_ready);
                printf("world\r\n");
        }

        PROCESS_END();
}


unsigned int idle_count = 0;

int main()
{
        Bsp_Init();
        printf("Initialising\r\n");

        clock_init();

        ctimer_init();

        process_init();
        process_start(&etimer_process, NULL);
        autostart_start(autostart_processes);
        printf("Processes running\r\n");

        while(1) {
                do {

                } while(process_run() > 0);
                idle_count++;
        }
}

main函数创建两个进程，print_hello_process进程定时5S打印hello，同时发送事件给print_world_process打印world，并重启etimer定时器。

二 数据结构

2.1 进程数据结构

进程的数据结构为链表，代码中所有的进程使用进程链表管理。

struct process {
  struct process *next;
#if PROCESS_CONF_NO_PROCESS_NAMES
#define PROCESS_NAME_STRING(process) ""
#else
  const char *name;
#define PROCESS_NAME_STRING(process) (process)->name
#endif
  PT_THREAD((* thread)(struct pt *, process_event_t, process_data_t));
  struct pt pt;
  unsigned char state, needspoll;
};

next 指向下一进程控制块，name为进程名，thred为进程的实体（函数指针），pt保存该进程执行的行数，实现进程切换，state为进程的运行状态，needpoll为进程的优先级。
进程创建完成后，需要其运行需要调用process_start，将进程控制块，挂载到进程链表中。注意每次挂载，从头开始挂载。

2.2 etimer数据结构

etimer也是用时间列表管理，结构代码如下。

struct etimer {
  struct timer timer;
  struct etimer *next;
  struct process *p;
};
struct timer {
  clock_time_t start;
  clock_time_t interval;
}

由timer确定定时时间，next指向下一个etimer节点，p为绑定与etimer相关联的任务，在contiki中谁调用etimer_set函数，该进程绑定到p.
用户调用etimer_set -> add_timer将etimer挂载到时间管理链表，并将etimer与该进程关联起来，该链表的插入也是从头开始插入。

main函数启动一个etimer定时器，初始化后链表如下，

2.3 evt 事件结构

struct event_data {
  process_event_t ev;
  process_data_t data;
  struct process *p;
};

ev为产生的事件，data产生事件所带的数据， p绑定获取该事件的进程。时间事件也是一个事件。事件管理使用一个环形FIFO队类管理，nevents表示队列里事件的总数（放入事件++，取出事件--），fevent表示取事件时下一个事件的下标（取事件++）。process_post_synch()向事件队列里发送一个事件，do_event()从事件队列中取出事件并处理绑定的进程。

2.3.1 广播事件

在事件中，会绑定获取该事件进程的指针，如果未绑定进程指针，则该事件是广播事件，所谓广播事件是所有进程均会获取该事件，所有进程均执行该事件。

if(receiver == PROCESS_BROADCAST) {
      for(p = process_list; p != NULL; p = p->next) {

    /* If we have been requested to poll a process, we do this in
       between processing the broadcast event. */
    if(poll_requested) {
      do_poll();
    }
    call_process(p, ev, data);
      }
    }

2.4 进程，时间事件，事件关系

在contiki中etimer也会触发一个时间事件，在本工程中，etimer的数据结构如下，绑定该等待定时器事假的进程，这个etimer绑定print_hello_process进程。

当定时时间到，etimer进程调用process_post_synch将定时事件和绑定进程发送到事件队列，事件队列结构如下：

主函数通过do_event获取事件队列的事件，通过函数指针执行进程。

三 进程执行描述

process_start -> process_post_synch -> call_process(该函数中调用函数指针p->thread，执行具体的线程)。下面以etimer中的etimer_process线程分析。

PROCESS_THREAD(etimer_process, ev, data)
{
  struct etimer *t, *u;

  PROCESS_BEGIN();

  timerlist = NULL;

  while(1) {
    PROCESS_YIELD();

    if(ev == PROCESS_EVENT_EXITED) {
      struct process *p = data;

      while(timerlist != NULL && timerlist->p == p) {
    timerlist = timerlist->next;
      }

      if(timerlist != NULL) {
    t = timerlist;
    while(t->next != NULL) {
     if(t->next->p == p) {
        t->next = t->next->next;
     } else
        t = t->next;
    }
      }
      continue;
    } else if(ev != PROCESS_EVENT_POLL) {
      continue;
    }

  again:

    u = NULL;

    for(t = timerlist; t != NULL; t = t->next) {
      if(timer_expired(&t->timer)) {
    if(process_post(t->p, PROCESS_EVENT_TIMER, t) == PROCESS_ERR_OK) {

     /* Reset the process ID of the event timer, to signal that the
         etimer has expired. This is later checked in the
         etimer_expired() function. */
      t->p = PROCESS_NONE;
     if(u != NULL) {
        u->next = t->next;
     } else {
        timerlist = t->next;
     }
      t->next = NULL;
      update_time();
      goto again;
    } else {
      etimer_request_poll();
    }
      }
      u = t;
    }

  }

  PROCESS_END();
}

每次进入线程均要从PROCESS_BEGIN开始执行，该函数实现跳转功能，可以跳转到上次被打断点执行。该线程第一次运行到PROCESS_YIELD处会被挂起，该宏展开如下：

#define PT_YIELD(pt)                \
  do {                        \
    PT_YIELD_FLAG = 0;                \
    LC_SET((pt)->lc);                \
    if(PT_YIELD_FLAG == 0) {            \
      return PT_YIELDED;            \
    }                        \
  } while(0)

第一次运行PROCESS_YIELD时，根据上面代码分析会return PT_YIELDED，此时该线程运行结束，函数被挂起，并保存此次运行的位置，本次保存到LC_SET((pt)->lc);。下次再运行etimer_process，运行原因为：SysTick_Handler -> etimer_request_poll -> process_run() -> do_poll() -> call_process() -> p->thread(函数指针，指向etimer_process)。本次运行依旧从PROCESS_BEGIN开始运行，并跳转到第一次运行保存的位置。在 if(PT_YIELD_FLAG == 0)判断为假，函数继续执行（在PROCESS_BEGIN中将PT_YIELD_FLAG 置1）。在etimer_process，先判断事件类型，如果是退出事件类型，则将与该事件有关的定时器移除；在again后表示是定时时间到，将该定时器PROCESS_EVENT_TIMER放入事件队列,放入的信息包括事件类型，进程指针，在主函数查询事件队列，取出进程指针执行。例如当定时时间到执行print_hello_process进程。print_hello_process进程执行后，向事假队列post事件，该事件post给print_world_process进程。主函数 process_run() -> do_poll() -> call_process() -> p->thread执行print_world_process进程。

四 etimer注意事项

4.1 事件

contiki事件包含以下事件，包含定义事件的最大数目等，该部分可参看http://blog.chinaunix.net/uid-9112803-id-2976348.html

#ifndef PROCESS_CONF_NUMEVENTS
#define PROCESS_CONF_NUMEVENTS 32
#endif /* PROCESS_CONF_NUMEVENTS */

#define PROCESS_EVENT_NONE            0x80
#define PROCESS_EVENT_INIT            0x81
#define PROCESS_EVENT_POLL            0x82
#define PROCESS_EVENT_EXIT            0x83
#define PROCESS_EVENT_SERVICE_REMOVED 0x84
#define PROCESS_EVENT_CONTINUE        0x85
#define PROCESS_EVENT_MSG             0x86
#define PROCESS_EVENT_EXITED          0x87
#define PROCESS_EVENT_TIMER           0x88
#define PROCESS_EVENT_COM             0x89
#define PROCESS_EVENT_MAX             0x8a

etimer 哪一个进程调用etimer_set在etimer管理中就绑定该进程，如果在main函数中调用，则绑定为NULL，可时间广播方式。