RT-Thread所包含的对象以及对象的方法函数分析

只看该作者 · 2023-5-6 09:59

RTT这个RTOS虽然是全部是用C编写，但全程使用的都是面向对象的编程方式。所以最好的研究方式，就是从对象入手，分析代码各部分所包含的对象以及对象的方法函数。
　　首先先了解下与thread相关的对象，主要有三个：
　　1、RTT最基本的对象：rt_object
　　2、线程对象：rt_thread
　　3、定时器对象：rt_timer

这里发现一个现象，按正常逻辑来说rt_thread应该和rt_timer一样，有一个成员直接是rt_object，这样就是明显的继承关系，但是实际代码中rt_thread中申明了和rt_object相同的一组成员：
　　name，type，flag，以及list这里和其他类的不统一具体原因还需要之后继续研究，这不能说是个bug，只能算是代码风格上的一点不统一。

只看该作者 · 2023-5-6 09:59

先从rt_object的成员说起：
　　rt_object（基本版），这个说明下什么叫做基本版，来看下代码：
　　```struct rt_object
　　{
　　char name［RT_NAME_MAX］; /《 name of kernel object */
　　rt_uint8_t type; /《 type of kernel object /
　　rt_uint8_t flag; /**《 flag of kernel object /
　　ifdef RT_USING_MODULE
　　void *module_id; /**《 id of application module */
　　endif
　　rt_list_t list; /**《 list node of kernel object */
　　};
　　typedef struct rt_object rt_object_t; /**《 Type for kernel objects. /```
　　一个类的声明中有一些成员会因为一些宏定义而增加，这些宏一般代表的是功能的扩展。现在我想分析的是不带最基本的类的成员，所以暂时会去掉所有的宏定义。
　　可以看到rt_object主要包含4个成员：
　　1.字符串name，既类的名字。
　　2.类型type，既类的类型，RTT定义如下12种类型：
　　enum rt_object_class_type { RT_Object_Class_Thread = 0， /**《 The object is a thread. */ RT_Object_Class_Semaphore， /**《 The object is a semaphore. */ RT_Object_Class_Mutex， /**《 The object is a mutex. */ RT_Object_Class_Event， /**《 The object is a event. */ RT_Object_Class_MailBox， /**《 The object is a mail box. */ RT_Object_Class_MessageQueue， /**《 The object is a message queue. */ RT_Object_Class_MemHeap， /**《 The object is a memory heap */ RT_Object_Class_MemPool， /**《 The object is a memory pool. */ RT_Object_Class_Device， /**《 The object is a device */ RT_Object_Class_Timer， /**《 The object is a timer. */ RT_Object_Class_Module， /**《 The object is a module. */ RT_Object_Class_Unknown， /**《 The object is unknown. */ RT_Object_Class_Static = 0x80 /**《 The object is a static object. */ };
　　3.标志flag（好像并没什么用，只是在动态创建的时候置0了）。
　　4.一个双向链表的数据结构，用来把实例化的类添加到相应type的双向链表中。在rt_object初始化时，每种类型的class都有一个链表结构将他们连接起来。
　　与rt_object相关的函数
　　RTT中基本上对应class的函数就在相应名字的.c文件中，例如object相关函数就在object.c文件中。
　　void rt_system_object_init（void）; struct rt_object_information * rt_object_get_information（enum rt_object_class_type type）; void rt_object_init（struct rt_object *object， enum rt_object_class_type type， const char *name）; void rt_object_detach（rt_object_t object）; rt_object_t rt_object_allocate（enum rt_object_class_type type， const char *name）; void rt_object_delete（rt_object_t object）; rt_bool_t rt_object_is_systemobject（rt_object_t object）; rt_uint8_t rt_object_get_type（rt_object_t object）; rt_object_t rt_object_find（const char *name， rt_uint8_t type）;
　　1.object初始化函数，object初始化有两个函数，分别对应使用静态内存的object初始化，和动态分配内存的object初始化。
　　void rt_object_init（struct rt_object *object， enum rt_object_class_type type， const char *name）; rt_object_t rt_object_allocate（enum rt_object_class_type type， const char *name）;
　　在初始化函数中主要做以下几件事情：
　　1、为object申请内存（若使用动态初始化）
　　2、设置object的type成员为指定的类型
　　3、为object的name成员赋值
　　4、调用rt_object_attach_hook钩子函数
　　5、将object加入对应type的container双向链表中
　　有一点区别需要提出，在voidrt_object_init（）;中，没有对object的flag成员进行赋值。
　　```rt_object_t rt_object_allocate（enum rt_object_class_type type， const char name）
　　{
　　struct rt_object object;
　　register rt_base_t temp;
　　struct rt_object_information *information;
　　ifdef RT_USING_MODULE
　　struct rt_dlmodule *module = dlmodule_self（）;
　　endif
　　RT_DEBUG_NOT_IN_INTERRUPT;
　　/* get object information */
　　information = rt_object_get_information（type）;
　　RT_ASSERT（information ！= RT_NULL）;
　　/**申请内存**/
　　object = （struct rt_object ）RT_KERNEL_MALLOC（information-》object_size）;
　　if （object == RT_NULL）
　　{
　　/ no memory can be allocated */
　　return RT_NULL;
　　}
　　/* clean memory data of object */
　　rt_memset（object， 0x0， information-》object_size）;
　　/*/
　　/* initialize object‘s parameters */
　　/*初始化成员**/
　　/ set object type /
　　object-》type = type;
　　/* set object flag */
　　object-》flag = 0;
　　/* copy name */
　　rt_strncpy（object-》name， name， RT_NAME_MAX）;
　　/*/
　　/**调用钩子函数*/
　　RT_OBJECT_HOOK_CALL（rt_object_attach_hook，（object））;
　　/*/
　　/**加入链表*/
　　/ lock interrupt /
　　temp = rt_hw_interrupt_disable（）;
　　ifdef RT_USING_MODULE
　　if （module）
　　{
　　rt_list_insert_after（&（module-》object_list）， &（object-》list））;
　　object-》module_id = （void *）module;
　　}
　　else
　　endif
　　{
　　/* insert object into information object list */
　　rt_list_insert_after（&（information-》object_list）， &（object-》list））;
　　}
　　/* unlock interrupt */
　　rt_hw_interrupt_enable（temp）;
　　/*/
　　/* return object */
　　return object;
　　}```

只看该作者 · 2023-5-6 09:59

2、object删除以及detach
　　只有动态创建的object才能被删除，静态创建的object通过detach脱离object system。
　　删除/detach object主要完成以下动作：
　　1、执行rt_object_detach_hook钩子函数
　　2、将type重置为0
　　3、将object从对应的双向链表中删除
　　4、释放分配的内存（动态创建的object）
　　```void rt_object_delete（rt_object_t object）
　　{
　　register rt_base_t temp;
　　/* object check */
　　RT_ASSERT（object ！= RT_NULL）;
　　RT_ASSERT（！（object-》type & RT_Object_Class_Static））;
　　/**调用钩子函数*/
　　RT_OBJECT_HOOK_CALL（rt_object_detach_hook，（object））;
　　/*/
　　/* reset object type */
　　object-》type = 0;
　　/**移出链表*/
　　/ lock interrupt /
　　temp = rt_hw_interrupt_disable（）;
　　/* remove from old list */
　　rt_list_remove（&（object-》list））;
　　/* unlock interrupt */
　　rt_hw_interrupt_enable（temp）;
　　/*/
　　/**释放内存*/
　　/ free the memory of object /
　　RT_KERNEL_FREE（object）;
　　/*/
　　}```
　　3、其他与object相关函数。
　　还有几个与object相关的函数放在一起来说：
　　（1）void rt_system_object_init（void）;
　　（1）号函数是个空函数，没有被实现
　　（2）号函数的功能是找到对应class type的双向链表结构，在object初始化中被调用
　　（3）号函数查询object的type位，以此判断指针指向的是否为object对象
　　（4）号函数返回object的type成员，返回的对象不包含RT_Object_Class_Static标志
　　（5）号函数可以在对应的object type中通过name成员寻找对应的object对象，并返回。