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分类: 嵌入式

2011-10-28 16:52:50

摘要:

    本文结合Contiki OS实例分析protothread四种状态:PT_WAITING、PT_YIELDED、PT_EXITED、PT_ENDED,并给出Contiki事件相关函数与protothread状态,最后给出系统编程的参考API。


一、PT四种状态

  1. #define PT_WAITING 0
  2. #define PT_YIELDED 1
  3. #define PT_EXITED  2
  4. #define PT_ENDED   3

Contiki事件相关函数与protothread状态关系如下图(注-没有包含所有函数):

protothread状态示意图visio源文件 protothread状态.rar   

1.1 PT_WAITING

宏PROCESS_WAIT_UNTIL(c)用到了PT_WAITING,该宏用于挂起进程直到条件c成立,源码如下:

  1. #define PROCESS_WAIT_UNTIL(c) PT_WAIT_UNTIL(process_pt, c)

宏PROCESS_WAIT_UNTIL(c) 不保证进程会让出执行权,源码注释如下:

  1. This macro does not guarantee that the process yields, and should therefore be used with care. In most cases, PROCESS_WAIT_EVENT(),PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(), PROCESS_YIELD() or PROCESS_YIELD_UNTIL() should be used instead.

宏PT_WAIT_UNTIL并不保证进程会被挂起,当条件为真时,继续执行后续内容。宏展开如下:

  1. #define PT_WAIT_UNTIL(pt, condition)     \
  2.   do
  3.   {                        \
  4.     LC_SET((pt)->lc);                \
  5.     if(!(condition))
  6.     {                \
  7.       return PT_WAITING;            \
  8.     }                        \
  9.   } while(0)

在PT_RESTART宏也用到了PT_WAITING,源码如下:

  1. //Restart the protothread.
  2. #define PT_RESTART(pt)                \
  3.   do
  4.   {                        \
  5.     PT_INIT(pt);                \
  6.     return PT_WAITING;            \
  7.   } while(0)

1.2 PT_YIELDED

(1) PT_YIELD_FLAG = 0 

    表示条件不满足,主动让出执行权。PT_END(pt)、PT_YIELD(pt) 、PT_YIELD_UNTIL(pt, cond)将PT_YIELD_FLAG设置成0

(2) PT_YIELD_FLAG =1

    表示条件满足,继续执行后续代码。在PT_BEGIN(pt)将PT_YIELD_FLAG设置成1

为了便好理解PT_YIELD_FLAG,以PROCESS_WAIT_EVENT宏作为分析对象,源代码如下:

  1. #define PROCESS_WAIT_EVENT() PROCESS_YIELD()
  2. #define PROCESS_YIELD() PT_YIELD(process_pt)
  3. #define PT_YIELD(pt) \
  4. do{ \
  5.   PT_YIELD_FLAG = 0; \

  6.   LC_SET((pt)->lc); \

  7.   if(PT_YIELD_FLAG == 0) \
  8.   {

  9.       return PT_YIELDED; \
  10.   } \
  11. }while(0)

  12. #define LC_SET(s) s = __LINE__; case __LINE__:  //保存程序断点,下次再运行该进程直接跳到case __LINE__

    PROCESS_WAIT_EVENT宏用于等待一个事件发生,如果检测到PT_YIELD_FLAG为1,就继续执行PROCESS_WAIT_EVENT宏后面的代码。若PT_YIELD_FLAG为0了,就直接返回PT_YIELDED,从博文《Contiki学习笔记:启动一个进程process_start》第三部分call_process函数,可知并没有退出进程,只是把进程状态设为PROCESS_STATE_RUNNING。call_process(struct process *p, process_event_t ev, process_data_t data)函数部分代码如下:

  1. ret = p->thread(&p->pt, ev, data); //才真正执行PROCESS_THREAD(name, ev, data)定义的内容
  2. if (ret == PT_EXITED || ret == PT_ENDED || ev == PROCESS_EVENT_EXIT)
  3. {
  4.   exit_process(p, p); //如果返回值表示退出、结尾或者遇到PROCESS_EVENT_EXIT,进程退出
  5. }
  6. else
  7. {
  8.   p->state = PROCESS_STATE_RUNNING; //进程挂起等待事件
  9. }

    这有个疑问,什么时候把PT_YIELD_FLAG 设为1,才能以继续执行PROCESS_WAIT_EVENT宏后面的代码。我也纳闷,在整个源码,只找到PT_BEGIN宏将其设1。从源码分析,该进程没有机会执行PROCESS_WAIT_EVENT宏后面的内容,只有其他进程传递一个事件PROCESS_EVENT_EXIT让其退出,即process_post(&hello_world_process, PROCESS_EVENT_EXIT, NULL)。但实际编辑,只要向该进程传递一个普通事件,即可执行PROCESS_WAIT_EVENT宏后面的代码。很是不解,求助中……。(实例见附录)

    上述问题已解决(2012-03-21)。当进程再次被调度的时候,会执行PROCESS_BEGIN,而该宏包含两条语句:其一,PT_YIELD_FLAG=1;其二,switch(pt->lc),从而转到被挂起的地方case __LINE__继续执行。

1.3 PT_EXITED

宏PROCESS_EXIT(让当前进程退出,自己结束自己的生命)用到了PT_EXITED,源码如下:

  1. #define PT_EXIT(pt)                \
  2.   do
  3.   {                        \
  4.     PT_INIT(pt);                \
  5.     return PT_EXITED;            \
  6.   } while(0)

    执行进程主体thread时(call_process函数),会返回结果,如果结果是PT_EXITED或者1.4的PT_ENDED,则进程退出(exit_process函数),部分源码如下:

  1. ret = p->thread(&p->pt, ev, data); //才真正执行PROCESS_THREAD(name, ev, data)定义的内容
  2. if (ret == PT_EXITED || ret == PT_ENDED || ev == PROCESS_EVENT_EXIT)
  3. {
  4.   exit_process(p, p); //如果返回值表示退出、结尾或者遇到PROCESS_EVENT_EXIT,进程退出
  5. }

1.4 PT_ENDED

这个就不陌生了,在宏PROCESS_END展开就有这么一句return PT_ENDED,一层层展开如下:

  1. #define PROCESS_END() PT_END(process_pt)

  2. #define PT_END(pt) LC_END((pt)->lc); PT_YIELD_FLAG = 0; \
  3.                    PT_INIT(pt); return PT_ENDED; }

二、编程指南

    理解上述内容后,相信对多个进程间事件如何交互比较清楚了,在实际编程过程,可以参考如下两个网址,分别列出了pt及process头文件的API:

[1]

[2]


附PROCESS_EVENT_EXIT测试用例:

  1. //filename:process_wait_event_test.c
  2. #include "contiki.h"
  3. #include "debug-uart.h"

  4. PROCESS(hello_world_process, "Hello world");
  5. PROCESS(post_event_process, "Post event");

  6. AUTOSTART_PROCESSES(&hello_world_process, &post_event_process);

  7. PROCESS_THREAD(hello_world_process, ev, data)
  8. {
  9.   PROCESS_BEGIN();
  10.   usart_puts("Hello, world!\n");
  11.   
  12.   while(1)
  13.   {
  14.     //usart_puts("while.Before wait event!\n");
  15.     PROCESS_WAIT_EVENT();
  16.     usart_puts("Have been posted an event!\n");
  17.   }
  18.   
  19.   PROCESS_END();
  20. }


  21. PROCESS_THREAD(post_event_process, ev, data)
  22. {
  23.   PROCESS_BEGIN();
  24.   usart_puts("Post event!\n");
  25.   
  26.   static process_event_t event_post;
  27.   event_post = process_alloc_event();
  28.   
  29.   process_post(&hello_world_process, event_post, NULL);
  30.   //process_post(&hello_world_process, PROCESS_EVENT_EXIT, NULL);
  31.   
  32.   PROCESS_END();
  33. }

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