RT-Thread快速入门-事件集

RT-Thread 中 的 事 件 集 ，也 就 是 其 他 RTOS 中 的 事 件 标 志 组 。事 件 集 也 是 线 程 （ 任 务 ） 间 同 步 的 一 种 机 制 。 前 面 介 绍 的 两 种 线 程 间 同 步 的 方 式（ 信 号 量 和 互 斥 量 ）都 是 一 对 一 ； 而 事 件 集 可 以 实 现 一 对 多 、 多 对 多 的 线 程 同 步 。 事 件 集 的 工 作 机 制 1. 理 解 事 件 集 多 个 事 件 的 集 合 用 一 个 32 位 无 符 号 整 型 变 量 来 表 示 ，变 量 的 每 一 位 代 表 一 个 事 件 ， 线 程 通 过 “逻 辑 与 ” 或 “逻 辑 或 ” 将 一 个 或 多 个 事 件 关 联 起 来 ， 形 成 事 件 组 合 。 RT-Thread 中 的 事 件 集 有 以 下 特 点 ：  事 件 只 与 线 程 相 关 ， 事 件 间 相 互 独 立 。   事 件 仅 用 于 同 步 ， 不 提 供 数 据 传 输 功 能   事 件 无 排 队 性 ，即 多 次 发 送 同 一 个 事 件（ 且 线 程 还 未 读 走 ），其 效 果 等 同 于 发 送 了 一 次 。  当 线 程 等 待 事 件 同 步 时 ，可 以 通 过 32 个 事 件 标 志 和 这 个 事 件 信 息 标 记 来 判 断 当 前 接 收 的 事 件 是 否 满 足 同 步 条 件 。 举 例 理 解 事 件 集 ，如 下 图 所 示 ，线 程 #1 的 事 件 标 志 中 第 1 位 和 第 30 位 被 置 位 ， 等 待 事 件 发 生 。  逻 辑 与 ，则 表 示 线 程 #1 只 有 在 事 件 1 和 事 件 30 都 发 生 以 后 才 会 被 触 发 唤 醒 。   逻 辑 或 ， 则 事 件 1 或 事 件 30 中 的 任 意 一 个 发 生 都 会 触 发 唤 醒 线 程 #1。   同 时 设 置 了 清 除 标 记 位 ，则 当 线 程 #1 唤 醒 后 将 主 动 把 事 件 1 和 事 件 30 清 为 零 ， 否 则 事 件 标 志 将 依 然 存 在 （ 即 置 1） 。  2. 事 件 集 控 制 块 在 RT-Thread 中 ，操 作 系 统 管 理 事 件 的 数 据 结 构 称 为 事 件 集 控 制 块 ， 由 结 构 体 struc t rt_event 表 示 。 另 外 ， rt_event_t 表 示 的 是 事 件 集 的 句 柄 ， 即 指 向 事 件 集 控 制 块 的 指 针 。 事 件 集 控 制 块 结 构 体 定 义 如 下 ： struct rt_event { /* 继承自 ipc_object 类 */ struct rt_ipc_object parent; /* 事件集合，每一 bit 表示 1 个事件，bit 位的值可以标记某事件是否发生 */ rt_uint32_t set; }; /* rt_event_t 是指向事件结构体的指针类型 */ typedef struct rt_event* rt_event_t; rt_event 对 象 从 rt_ipc_objec t 中 派 生 ， 由 IPC 容 器 管 理 。 结 构 体 rt_ipc_objec t 定 义 如 下 ： struct rt_object { char name[RT_NAME_MAX]; /* 内核对象名称 */ rt_uint8_t type; /* 内核对象类型 */ rt_uint8_t flag; /* 内核对象的参数 */ #ifdef RT_USING_MODULE void *module_id; /* 应用程序模块 ID */ #endif rt_list_t list; /* 内核对象管理链表 */ }; struct rt_ipc_object { struct rt_object parent; /* 继承自 rt_object */ rt_list_t suspend_thread; /* 挂起的线程链表 */ }; 结 构 体 定 义 中 ，继 承 关 系 一 目 了 然 ，不 再 赘 述 。下 边 看 看 如 何 对 一 个 事 件 集 进 行 操 作 。 管 理 事 件 集 事 件 集 相 关 的 操 作 函 数 如 下 图 所 示 ，主 要 包 含 ：创 建 /初 始 化 事 件 集 、 发 送 事 件 、 接 收 事 件 、 删 除 /脱 离 事 件 集 。 本 文 只 介 绍 常 用 的 几 种 系 统 函 数 。 1. 创 建 事 件 集 同 信 号 量 类 似 。 RT-Thread 事 件 集 创 建 也 有 两 种 方 式 ： 动 态 创 建 、 静 态 初 始 化 。 动 态 创 建 一 个 事 件 集 的 函 数 接 口 如 下 ，调 用 这 个 函 数 创 建 一 个 事 件 集 时 ，内 核 首 先 创 建 一 个 事 件 集 控 制 块 ，然 后 对 其 进 行 基 本 的 初 始 化 。 rt_event_t rt_event_create(const char* name, rt_uint8_t flag); 参 数 name 为 事 件 集 的 名 称 ； flag 为 事 件 集 的 标 志 ， 取 值 为 RT_IPC_FLAG_FIFO 或 RT_IPC_FLAG_PRIO，这 两 个 标 志 值 之 前 介 绍 过 。 创 建 成 功 ，返 回 事 件 控 制 块 的 句 柄 。创 建 失 败 ，则 返 回 RT_NULL。 调 用 这 个 函 数 接 口 时 ，系 统 会 从 对 象 管 理 器 中 分 配 一 个 事 件 集 对 象 ， 并 对 其 初 始 化 ； 然 后 初 始 化 父 类 IPC 对 象 。 静 态 创 建 事 件 集 有 两 步 ：（ 1）定 义 一 个 事 件 控 制 块 结 构 体 变 量（ 2） 调 用 函 数 对 结 构 体 变 量 初 始 化 。 对 事 件 集 控 制 块 变 量 初 始 化 的 函 数 为 ： rt_err_t rt_event_init(rt_event_t event, const char* name, rt_uint8_t f lag) 该 函 数 对 event 指 向 的 事 件 集 控 制 块 初 始 化 ， 然 后 将 其 加 入 到 系 统 对 象 容 器 中 进 行 管 理 。 创 建 事 件 集 的 标 志 变 量 取 值 有 两 种 ：  RT_IPC_FLAG_FIFO，等 待 事 件 集 的 线 程 按 照 先 进 先 出 的 方 式 进 行 排 列 。   RT_IPC_FLAG_PRIO，等 待 事 件 集 的 线 程 按 照 优 先 级 的 方 式 进 行 排 列 。  2. 发 送 事 件 RT-Thread 提 供 的 发 送 事 件 函 数 ， 可 以 一 次 性 发 送 事 件 集 中 的 一 个 或 多 个 事 件 ， 函 数 原 型 如 下 ： rt_err_t rt_event_send(rt_event_t event, rt_uint32_t set); 使 用 该 函 数 接 口 时 ， 通 过 参 数 set 指 定 的 事 件 标 志 来 设 定 event 事 件 集 对 象 的 事 件 标 志 值 。 然 后 遍 历 等 待 在 event 事 件 集 对 象 上 的 等 待 线 程 链 表 ， 判 断 是 否 有 线 程 的 事 件 激 活 要 求 与 当 前 event 对 象 事 件 标 志 值 匹 配 ， 如 果 有 ， 则 唤 醒 该 线 程 。 3. 接 收 事 件 一 个 事 件 集 对 象 可 以 同 时 等 待 接 收 多 个 事 件 ，内 核 有 两 种 方 式 唤 醒 等 待 事 件 集 的 线 程 ：  逻 辑 与 ， 表 示 只 有 当 所 有 等 待 的 事 件 都 发 生 时 才 激 活 线 程   逻 辑 或 ， 只 要 有 一 个 等 待 的 事 件 发 生 就 激 活 线 程 。  接 收 事 件 的 函 数 原 型 如 下 ： rt_err_t rt_event_recv(rt_event_t event, rt_uint32_t set, rt_uint8_t option, rt_int32_t timeout, rt_uint32_t *recved) 调 用 这 个 函 数 时 ， 系 统 首 先 根 据 set 参 数 和 接 收 选 项 option 来 判 断 它 要 接 收 的 事 件 是 否 发 生 了 。 函 数 的 各 个 参 数 解 释 如 下 ： 参 数 描 述 event 事 件 集 控 制 块 指 针 set 接 收 线 程 等 待 的 事 件 参 数 描 述 option 接 收 选 项 timeout 等 待 事 件 的 超 时 时 间 ， 单 位 系 统 时 钟 节 拍 recved 指 向 收 到 的 事 件 接 收 成 功 ， 函 数 返 回 RT_EOK； 超 时 ， 返 回 -RT_ETIMEOUT； 出 错 ， 则 返 回 -RT_ERROR。 参 数 option 的 取 值 如 下 ： /* 选择逻辑与或逻辑或的方式接收事件 */ #define RT_EVENT_FLAG_AND 0x01 /* 逻辑与 */ #define RT_EVENT_FLAG_OR 0x02 /* 逻辑或 */ /* 选择清除重置事件标志位 */ #define RT_EVENT_FLAG_CLEAR 0x04 /* 清除事件标志位 */ 当 调 用 rt_event_rec v() 函 数 时 ， 系 统 首 先 根 据 set 参 数 和 接 收 选 项 option 来 判 断 它 要 接 收 的 事 件 是 否 发 生 ：  事 件 已 经 发 生 ， 则 根 据 参 数 option 上 是 否 设 置 有 RT_EVENT_FLAG_CLEAR 来 决 定 是 否 重 置 事 件 的 相 对 应 的 标 志 位 。 将 发 送 的 事 件 标 志 位 填 充 到 recved 指 向 的 标 志 变 量 中 。   事 件 没 有 发 生 ，把 等 待 的 set 和 option 参 数 填 入 线 程 控 制 块 结 构 中 ， 然 后 线 程 进 入 到 挂 起 状 态 。直 到 等 待 的 事 件 满 足 条 件 或 等 待 时 间 超 过 指 定 的 时 间 。  若 超 时 时 间 设 置 为 零 ，则 表 示 线 程 在 调 用 这 个 函 数 接 收 事 件 ，若 不 满 足 要 求 时 ， 不 再 等 待 ， 直 接 返 回 -RT_ETIMEOUT。 实 战 演 练 举 例 来 说 明 事 件 集 操 作 函 数 的 用 法 ，代 码 如 下 。创 建 两 个 线 程 ，一 个 线 程 等 待 事 件 ， 一 个 线 程 发 送 事 件 。