抢占式事件驱动的一些应用举例

发表于 2015-11-3 00:09

考虑我的另一个帖子，最近为我的事件驱动构架，增加了抢占的功能。
这里就举几个应用例子。

1. 奇葩的main函数:
按照之前设计的，main函数是最低的优先级，里面一般放CPU占用比较多的任务，比如一些高强度运算。
当时，当系统没有这些高强度运算的话，那么main函数就会退化成最简单的形式：
int main(void)
{
  // 高优先级事件队列初始化以及任务初始化
  // 开中断
  while (1)
  {
// 系统休眠
  }
}
这种情况下，main函数中，不需要事件队列，因为所有事件都在PendSV中已经得到了处理。所以，main函数里，while(1)里直接休眠就行。
这时，系统的运行方式就退化为全中断运行方式，所有的任务，都在中断里处理完毕。
当然，这里的前提就是所有事件的处理，都不会有占用过多CPU的情况

2. 处理一些CPU占用过多，但是，仍旧需要保证一些任务的实时性
之前的VSF构架，是协作式内核，如果一个任务占用过多CPU，会导致其他任务都会阻塞。
增加了抢占式的事件队列后，就可以解决这个问题。
比如，可以在main里，计算RSA，AES，MP3，浮点数运行，虚拟机处理等事物。
但是，同时，PendSV里的事件队列仍旧可以正常响应，不会因为main函数里的代码占用过多CPU而影响实时性。
这里也举个简单的例子：
一个基于wifi的tcpip应用，其中有MP3软解码，还有FFT运算。
那么软解码部分以及后续的FFT运算都是放在main的中执行。
而tcpip协议栈等其他各个任务，都可以放在PendSV中运行，因为这些任务都是由中断触发，然后发送事件（并且设置PendSV激活），然后在PendSV中，处理这些事件。
这样，各个中断，包括wifi，定时器等，都可以得到抢占式的响应。

后面会用这种方式，实现一个基于wifi的音响来测试这套抢占式的事件驱动构架。
未完待续。。。

发表于 2015-11-3 00:56

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-11-18 02:02 编辑

第一个应用，网络收音机，处理器同时跑网络协议栈，以及MP3软解
MP3软解一般会阻塞占用一定的CPU资源，所以这个放在main的事件队列里实现
TCPIP需要比较快的响应速度，不能因为MP3解码而影响速度，所以，放在了pendsv的可抢占的事件队列里

这样，网络协议栈上，跑的各种其他应用，就不会被MP3软解占用过多的CPU资源，而运行缓慢了

目前使用新塘的NUC505，实测wifi的TCP性能在1.5MB/s，SDIO使用32M，以后硬件优化之后可以试一下50M频率。
MP3软解使用helix

实现上，做了一个流驱动，流入MP3数据，流出解码后的数据接到audio的流驱动接口，然后通过内置的codec直接播放了
同时，tcpip上还实现了其他功能的协议，这个以后再公开

当然，由于505的资源相对较少，系统以后还会使用动态加载的方式
比如，如果播放的音乐在505的USB主机口外接的U盘里的话，那么就加载U盘文件的读取模块，把文件流连接到解码模块
如果音乐在网上的话，就加载相应的协议模块，比如HTTPC、Rtp、rstp等，也同样，把一个TCP流或者UDP流接到解码模块

发表于 2015-11-3 00:56

占几个楼，以后发应用示例

发表于 2015-11-16 16:56

keer_zu 发表于 2015-11-16 14:15
可以用来替代ucos之类吗？具体定位是什么？要解决什么问题？

不是用来替代ucos，只是提供一个非常精简的多任务开发环境，适合小内存的32为处理器

发表于 2015-11-16 17:45

Simon21ic 发表于 2015-11-16 16:56
不是用来替代ucos，只是提供一个非常精简的多任务开发环境，适合小内存的32为处理器 ...

我以前在avr上用过ucos，现在的32位还有多大内存的？

发表于 2015-11-16 21:20

keer_zu 发表于 2015-11-16 17:45
我以前在avr上用过ucos，现在的32位还有多大内存的？

avr用ucos其实不太适合的，资源限制相对较多，任务多一些就不够用了
32位1-2K的也有，100-200K的也有，这个怎么说呢？

发表于 2015-11-17 08:21

Simon21ic 发表于 2015-11-16 21:20
avr用ucos其实不太适合的，资源限制相对较多，任务多一些就不够用了
32位1-2K的也有，100-200K的也有，这 ...

07年的时候，一款基于atmage64的产品用了ucos方便多了。

发表于 2015-11-18 01:42

keer_zu 发表于 2015-11-17 08:21
07年的时候，一款基于atmage64的产品用了ucos方便多了。

操作系统实际是资源换开发效率，相对于ucos，其实还有更加适合8位处理器的系统
当然，资源足够的话，不管用什么，成本已经一样了

发表于 2015-11-18 08:40

Simon21ic 发表于 2015-11-18 01:42
操作系统实际是资源换开发效率，相对于ucos，其实还有更加适合8位处理器的系统
当然，资源足够的话，不管 ...

那款产品很成功的。

发表于 2015-12-2 17:15

其实楼主所说的东西，在《UML状态图的实用C/C++设计》(Practical UML Statecharts in C/C++, 2nd Edition)中有详细的讲解，软件架构设计主要目的是给人用的，本就应该把复杂的东西简单化。QP Frameworks的作者就用了很多例子来说明，为什么要这么做，为什么事件要发布与订阅事件，为什么要做层次化的状态机等。以至于用QM图形化工具，让原本复杂的东西简单化，图形化。让使用框架的人，只需要简单的勾勒，就能实现一副美丽的画卷（我也曾经尝试用QP框架在一天时间内，未在网上搜过攻略，就做了一个在stm32上跑的俄罗斯方块程序）。作者Miro Samek拥有几十年的嵌入式经验了，讲现有的事件驱动状态机做了详细的汇总。其实很多嵌入式程序都是基于这样的思想设计的，包括TI的OSAL，FreeRTOS的不可剥夺模式等。希望楼主能将自己的框架做的更浅显易懂些，对于用户来说，没有必要都能去熟悉框架的精髓，他们只需要会使用，按规则使用后，不会出错。另外，楼主确实很有水平，也希望楼主所做的框架有类似Qtools Collection这样的嵌入式运行日志debug工具，及TDD这样的测试驱动开发工具的引入，以至于写出的程序能高效少BUG...提高程序猿的产能，而不一定需要高手才能用你的框架去编程，也不应该出现你说的培训7,8个人才有一个人能理解你说的东西的情况

发表于 2015-12-2 20:52

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-12-2 20:57 编辑

overdo 发表于 2015-12-2 17:15
其实楼主所说的东西，在《UML状态图的实用C/C++设计》(Practical UML Statecharts in C/C++, 2nd Edition) ...

这个不一样，QP是作为平台推广给开发人员的，推广的东西，那必须要做的简单而且完善。所以QP相关的资料，在网上很容易找到
VSF构架只是我们自己内部使用而已，至少目前还没有计划想推广这个
我这里招兼职的人员，本省就需要一个门槛，VSF只是被我用作为这个门槛而已
就像另一个帖子里别人说的一样，我这里的兼职人员能力都很强，能跨过这个门槛的，自学能力都不差的

另外，QP诞生到现在多久了？我们的VSF构架到现在也只是1年而已，发展阶段都完全不同
如果大家玩状态机的事件驱动构架的话，我也确实建议使用QP，而不是VSF
虽然我说VSF也是状态机构架，但是实际上，VSF里的状态机设计从来都没有用过，只是使用了事件驱动部分（当然，构架本省的实质还是状态机）。
开发的话，也不需要图形化的状态转换图，可以直接使用PT线程和longjmp线程，用类似rtos的阻塞代码的方式开发就可以了。
VSF设计的时候，我看过QP的代码，只是我想做一些不一样的东西而已，现在也没到可以推广的时候，说不定以后有机会的话，可以把你说的东西都完善起来

发表于 2015-12-2 21:03

QP开发者的身份和我的身份也有巨大的差别，我只是一个小工程师已，做好而自己的产品开发就很不错了
估计VSF构架很难有可以推广的这一天

发表于 2015-12-3 15:38

Simon21ic 发表于 2015-12-2 20:52
这个不一样，QP是作为平台推广给开发人员的，推广的东西，那必须要做的简单而且完善。所以QP相关的资料， ...

好奇楼主既然是做框架开发的，您开发的框架是否经过PC-lint/codeCC测试,有没进行单元测试？

发表于 2015-12-3 15:45

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-12-3 15:50 编辑

overdo 发表于 2015-12-3 15:38
好奇楼主既然是做框架开发的，您开发的框架是否经过PC-lint/codeCC测试,有没进行单元测试？ ...

只有人请我做产品，还没有人请我做框架
VSF构架只是我们自己用的东西而已，不需要去做什么测试。因为本身也不提供给别人用
如果有机会去推广这个构架的话，估计会去做这些测试，不过目前看来是不会有这个机会了

目前都是自己的项目作为实现，效果不错哈
博通的WICED编译后基本50-60KB flash
别人优化后，使用IAR，无系统，阻塞方式，40KB左右
我们自己的代码，30KB不到，而且还是多任务系统，socket方式调用

发表于 2015-12-3 15:50

Simon21ic 发表于 2015-12-3 15:45
只有人请我做产品，还没有人请我做框架
VSF构架只是我们自己用的东西而已，不需要去做什么测试。因为本身 ...

也许接外包项目是不需要保证代码质量的，只需要做出功能就行了吧。

发表于 2015-12-3 16:05

overdo 发表于 2015-12-3 15:50
也许接外包项目是不需要保证代码质量的，只需要做出功能就行了吧。

不是外包的项目，是我自己的项目
当然，这个随便你怎么想都可以

发表于 2015-12-3 16:05

本帖最后由 Simon21ic 于 2015-12-3 16:07 编辑

overdo 发表于 2015-12-3 15:50
也许接外包项目是不需要保证代码质量的，只需要做出功能就行了吧。

不是外包的项目，是我自己的项目
当然，这个随便你怎么想都可以，反正也只是我们自己用，对别人也没影响
产品质量也是我们自己控制的，质量不好，赚不到钱，也自然不会有这个构架，当然，也对别人没影响

发表于 2015-12-3 17:26

Simon21ic 发表于 2015-12-3 16:05
不是外包的项目，是我自己的项目
当然，这个随便你怎么想都可以，反正也只是我们自己用，对别人也没影响
...

好吧，对于您的项目，我本不该评价，不好意思。希望能多多交流，学习学习您的框架。我在做UPS开发的时候，也用过和您类似的框架，法国人写的，已经应用了10多年了，稳定可靠，所以才对框架产生了兴趣

发表于 2015-12-3 17:45

overdo 发表于 2015-12-3 17:26
好吧，对于您的项目，我本不该评价，不好意思。希望能多多交流，学习学习您的框架。我在做UPS开发的时候 ...

欢迎交流，是开源构架吗？
如果开源的话，我也去学习学习

发表于 2015-12-3 17:55

Simon21ic 发表于 2015-12-3 17:45
欢迎交流，是开源构架吗？
如果开源的话，我也去学习学习

公司内部开源，不对外，其实就是一些组件的集合。带事件驱动，事件支持订阅与发布，和直接事件发送的方式；状态机，信号量，延时Timer，任务分为不同的phase等。和QP原理类似，只是实现方法完全不同。

抢占式事件驱动的一些应用举例

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