TencentOS tiny事件的原理以及相关操作介绍
本篇内容介绍了"TencentOS tiny事件的原理以及相关操作介绍"的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
事件
在操作系统中，事件是一种内核资源，主要用于任务与任务间、中断与任务间的同步，不提供数据传输功能！
与使用信号量同步有细微的差别：事件它可以实现一对多，多对多的同步。即一个任务可以等待多个事件的发生：可以是任意一个事件发生时唤醒任务进行事件处理；也可以是几个事件都发生后才唤醒任务进行事件处理。同样，也可以是多个任务同步多个事件。
每一个事件组只需要极少的RAM空间来保存事件旗标，一个事件（控制块）中包含了一个旗标，这个旗标的每一位表示一个"事件"，旗标存储在一个k_event_flag_t类型的变量中（名字叫flag，旗标简单理解就是事件标记变量），该变量在事件控制块中被定义，每一位代表一个事件，任务通过"逻辑与"或"逻辑或"与一个或多个事件建立关联，在事件发生时任务将被唤醒。
事件"逻辑或"是
独立型同步，指的是任务所等待的若干事件中任意一个事件发生即可被唤醒；事件"逻辑与"则是
关联型同步，指的是任务所等待的若干事件中全部都发生时才被唤醒。
事件是一种实现任务间通信的机制，可用于实现任务间的同步，但事件无数据传输。多任务环境下，任务、中断之间往往需要同步操作，一个事件发生会告知等待中的任务，即形成一个任务与任务、中断与任务间的同步。
事件无排队性，即多次向任务设置同一事件(如果任务还未来得及读走)，等效于只设置一次。
此外事件可以提供一对多、多对多的同步操作。
一对多同步模型：一个任务等待多个事件的触发，这种情况是比较常见的；多对多同步模型：多个任务等待多个事件的触发，任务可以通过设置事件位来实现事件的触发和等待操作。
事件数据结构
事件控制块
TencentOS tiny 通过事件控制块操作事件，其数据类型为k_event_t，事件控制块由多个元素组成。
pend_obj有点类似于面向对象的继承，继承一些属性，里面有描述内核资源的类型（如互斥锁、队列、互斥量等，同时还有一个等待列表list）。flag是旗标，一个32位的变量，因此每个事件控制块最多只能标识32个事件发生！
typedef struct k_event_st { pend_obj_t pend_obj; k_event_flag_t flag;} k_event_t;任务控制块与事件相关的数据结构
typedef struct k_task_st { ··· k_opt_t opt_event_pend; /**< 等待事件的的操作类型：TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY 、 TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL */ k_event_flag_t flag_expect; /**< 期待发生的事件 */ k_event_flag_t *flag_match; /**< 等待到的事件（匹配的事件） */ ···} k_task_t;与事件相关的宏定义
在tos_config.h中，配置事件开关的宏定义是TOS_CFG_EVENT_EN
#define TOS_CFG_EVENT_EN 1u
在tos_event.h中，存在一些宏定义是用于操作事件的（opt选项）：
// if we are pending an event, for any flag we expect is set is ok, this flag should be passed to tos_event_pend #define TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY (k_opt_t)0x0001// if we are pending an event, must all the flag we expect is set is ok, this flag should be passed to tos_event_pend #define TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL (k_opt_t)0x0002#define TOS_OPT_EVENT_PEND_CLR (k_opt_t)0x0004
TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY：任务在等待任意一个事件发生，即"逻辑或"！TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL：任务在等待所有事件发生，即"逻辑与"！TOS_OPT_EVENT_PEND_CLR：清除等待到的事件旗标，可以与TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY、TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL混合使用（通过"|"运算符）。
除此之外还有一个枚举类型的数据结构，用于发送事件时的选项操作，可以在发送事件时清除事件旗标的其他位（即覆盖，影响其他事件），也可以保持原本旗标中的其他位（不覆盖，不影响其他事件）。
typedef enum opt_event_post_en { OPT_EVENT_POST_KEP, OPT_EVENT_POST_CLR,} opt_event_post_t;创建事件
系统中每个事件都有对应的事件控制块，事件控制块中包含了事件的所有信息，比如它的等待列表、它的资源类型，以及它的事件旗标值，那么可以想象一下，创建事件的本质是不是就是对事件控制块进行初始化呢？很显然就是这样子的。因为在后续对事件的操作都是通过事件控制块来操作的，如果控制块没有信息，那怎么能操作嘛~
创建事件函数是tos_event_create()，传入一个事件控制块的指针*event，除此之外还可以指定事件初始值init_flag。
事件的创建实际上就是调用pend_object_init()函数将事件控制块中的event->pend_obj成员变量进行初始化，它的资源类型被标识为PEND_TYPE_EVENT。然后将event->flag成员变量设置为事件旗标初始值init_flag。
__API__ k_err_t tos_event_create(k_event_t *event, k_event_flag_t init_flag){ TOS_PTR_SANITY_CHECK(event); pend_object_init(&event->pend_obj, PEND_TYPE_EVENT); event->flag = init_flag; return K_ERR_NONE;}销毁事件
事件销毁函数是根据事件控制块直接销毁的，销毁之后事件的所有信息都会被清除，而且不能再次使用这个事件，当事件被销毁时，其等待列表中存在任务，系统有必要将这些等待这些任务唤醒，并告知任务事件已经被销毁了PEND_STATE_DESTROY。然后产生一次任务调度以切换到最高优先级任务执行。
TencentOS tiny 对事件销毁的处理流程如下：
调用
pend_is_nopending()函数判断一下是否有任务在等待事件如果有任务在等待事件则调用
pend_wakeup_all()函数将这些任务唤醒，并且告知等待任务事件已经被销毁了（即设置任务控制块中的等待状态成员变量pend_state为PEND_STATE_DESTROY）。调用
pend_object_deinit()函数将事件控制块中的内容清除，最主要的是将控制块中的资源类型设置为PEND_TYPE_NONE，这样子就无法使用这个事件了。将
event->flag成员变量恢复为默认值0。进行任务调度
knl_sched()
注意：如果事件控制块的RAM是由编译器静态分配的，所以即使是销毁了事件，这个内存也是没办法释放的。当然你也可以使用动态内存为事件控制块分配内存，只不过在销毁后要将这个内存释放掉，避免内存泄漏。
__API__ k_err_t tos_event_destroy(k_event_t *event){ TOS_CPU_CPSR_ALLOC(); TOS_PTR_SANITY_CHECK(event);#if TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN > 0u if (!pend_object_verify(&event->pend_obj, PEND_TYPE_EVENT)) { return K_ERR_OBJ_INVALID; }#endif TOS_CPU_INT_DISABLE(); if (!pend_is_nopending(&event->pend_obj)) { pend_wakeup_all(&event->pend_obj, PEND_STATE_DESTROY); } pend_object_deinit(&event->pend_obj); event->flag = (k_event_flag_t)0u; TOS_CPU_INT_ENABLE(); knl_sched(); return K_ERR_NONE;}等待事件
tos_event_pend()函数用于获取事件，通过这个函数，就可以知道事件旗标中的哪一位被置1，即哪一个事件发生了，然后任务可以对等待的事件指定"逻辑与"、"逻辑或"进行等待操作（opt_pend选项）。
并且这个函数实现了等待超时机制，且仅当任务等待的事件发生时，任务才能等待到事件。当事件未发生的时候，等待事件的任务会进入阻塞态，阻塞时间timeout由用户指定，在这段时间中，如果事件一直没发生，该任务将保持阻塞状态以等待事件发生。当其它任务或中断服务程序往其等待的事件旗标设置对应的标志位，该任务将自动由阻塞态转为就绪态。当任务等待的时间超过了指定的阻塞时间，即使事件还未发生，任务也会自动从阻塞态转移为就绪态。这样子很有效的体现了操作系统的实时性。
任务获取了某个事件时，可以选择清除事件操作。
等待事件的操作不允许在中断上下文环境运行！
等待事件的过程如下：
首先检测传入的参数是否正确。，注意
opt_pend的选项必须存在TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL或者TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY之一，且二者不允许同时存在（互斥）。调用
event_is_match()函数判断等待的事件是否已发生（即任务等待的事件与事件控制块中的旗标是否匹配）。在
event_is_match()函数中会根据等待选项opt_pend是等待任意一个事件（TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY）还是等待所有事件（TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY）做出是否匹配的判断，如果是匹配了则返回K_TRUE，反之返回K_FALSE，同时等待到的事件通过flag_match变量返回（已发生匹配）。对于等待所有时间的选项，当且仅当所有事件都发生是才算匹配：(event & flag_expect) == flag_expect)，对于等待任意一个事件的选项，有其中一个事件发生都算匹配：(event & flag_expect)。如果事件未发生则可能会阻塞当前获取的任务，看一下用户指定的阻塞时间
timeout是否为不阻塞TOS_TIME_NOWAIT，如果不阻塞则直接返回K_ERR_PEND_NOWAIT错误代码。如果调度器被锁了
knl_is_sched_locked()，则无法进行等待操作，返回错误代码K_ERR_PEND_SCHED_LOCKED，毕竟需要切换任务，调度器被锁则无法切换任务。将任务控制块中关于事件的变量设置一下，即设置任务期望等待的事件
k_curr_task->flag_expect，任务匹配的事件k_curr_task->flag_match，以及任务等待事件的选项k_curr_task->opt_event_pend。调用
pend_task_block()函数将任务阻塞，该函数实际上就是将任务从就绪列表中移除k_rdyq.task_list_head[task_prio]，并且插入到等待列表中object->list，如果等待的时间不是永久等待TOS_TIME_FOREVER，还会将任务插入时间列表中k_tick_list，阻塞时间为timeout，然后进行一次任务调度knl_sched()。当程序能继续往下执行时，则表示
任务等待到事件，又或者等待发生了超时，任务就不需要等待事件了，此时将任务控制块中的内容清空，即清空任务期望等待的事件k_curr_task->flag_expect，任务匹配的事件k_curr_task->flag_match，以及任务等待事件的选项k_curr_task->opt_event_pend，同时还调用pend_state2errno()函数获取一下任务的等待状态，看一下是哪种情况导致任务恢复运行，并且将结果返回给调用等待事件函数的任务。
注意：当等待事件的任务能从阻塞中恢复运行，也不一定是等待到事件发生，也有可能是发生了超时，因此在写程序的时候必须要判断一下等待的事件状态，如果是K_ERR_NONE则表示获取成功！
代码如下：
__STATIC__ int event_is_match(k_event_flag_t event, k_event_flag_t flag_expect, k_event_flag_t *flag_match, k_opt_t opt_pend){ if (opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL) { if ((event & flag_expect) == flag_expect) { *flag_match = flag_expect; return K_TRUE; } } else if (opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY) { if (event & flag_expect) { *flag_match = event & flag_expect; return K_TRUE; } } return K_FALSE;}__API__ k_err_t tos_event_pend(k_event_t *event, k_event_flag_t flag_expect, k_event_flag_t *flag_match, k_tick_t timeout, k_opt_t opt_pend){ TOS_CPU_CPSR_ALLOC(); TOS_PTR_SANITY_CHECK(event); TOS_PTR_SANITY_CHECK(flag_match); TOS_IN_IRQ_CHECK();#if TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN > 0u if (!pend_object_verify(&event->pend_obj, PEND_TYPE_EVENT)) { return K_ERR_OBJ_INVALID; }#endif if (!(opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL) && !(opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY)) { return K_ERR_EVENT_PEND_OPT_INVALID; } if ((opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ALL) && (opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_ANY)) { return K_ERR_EVENT_PEND_OPT_INVALID; } TOS_CPU_INT_DISABLE(); if (event_is_match(event->flag, flag_expect, flag_match, opt_pend)) { if (opt_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_CLR) { // destroy the bridge after get across the river event->flag = (k_event_flag_t)0u; } TOS_CPU_INT_ENABLE(); return K_ERR_NONE; } if (timeout == TOS_TIME_NOWAIT) { TOS_CPU_INT_ENABLE(); return K_ERR_PEND_NOWAIT; } if (knl_is_sched_locked()) { TOS_CPU_INT_ENABLE(); return K_ERR_PEND_SCHED_LOCKED; } k_curr_task->flag_expect = flag_expect; k_curr_task->flag_match = flag_match; k_curr_task->opt_event_pend = opt_pend; pend_task_block(k_curr_task, &event->pend_obj, timeout); TOS_CPU_INT_ENABLE(); knl_sched(); k_curr_task->flag_expect = (k_event_flag_t)0u; k_curr_task->flag_match = (k_event_flag_t *)K_NULL; k_curr_task->opt_event_pend = (k_opt_t)0u; return pend_state2errno(k_curr_task->pend_state);}发送事件
TencentOS tiny 提供两个函数发送事件，分别是：tos_event_post()与tos_event_post_keep()，两个函数本质上都是调用同一个函数event_do_post()去实现发送事件的操作的，只不过选项是不同而已，使用tos_event_post()函数会覆盖写入指定的事件，可能影响其他已发生的事件，而tos_event_post_keep()函数则可以保持其他事件位不改变的同时发生事件，在实际情况中后者更常用。
此函数用于将已发生的事件写入事件旗标中指定的位，当对应的位被置1之后，等待事件的任务将可能被恢复，此时需要遍历等待在事件对象上的事件等待列表，判断是否有任务期望的事件与当前事件旗标的值匹配，如果有，则唤醒该任务。
简单来说，就是设置自己定义的事件标志位为1，并且看看有没有任务在等待这个事件，有的话就唤醒它。
TencentOS tiny 中设计的很好的地方就是简单与低耦合，这两个api接口本质上都是调用event_do_post()函数去发生事件，只是通过opt_post参数不同选择不同的处理方法。
在event_do_post()函数中的处理也是非常简单明了的，其执行思路如下：
首先判断一下发生事件的方式
opt_post，如果是OPT_EVENT_POST_KEP则采用或运算"|"写入事件旗标，否则直接赋值。使用
TOS_LIST_FOR_EACH_SAFE遍历等待在事件对象上的事件等待列表，通过event_is_match()函数判断是否有任务期望的事件与当前事件旗标的值匹配，如果有则调用pend_task_wakeup()函数唤醒对应的任务。如果唤醒的等待任务指定了清除对应的事件，那么将清除事件的旗标值。
最后进行一次任务调度
knl_sched()。
__STATIC__ k_err_t event_do_post(k_event_t *event, k_event_flag_t flag, opt_event_post_t opt_post){ TOS_CPU_CPSR_ALLOC(); k_task_t *task; k_list_t *curr, *next;#if TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN > 0u if (!pend_object_verify(&event->pend_obj, PEND_TYPE_EVENT)) { return K_ERR_OBJ_INVALID; }#endif if (opt_post == OPT_EVENT_POST_KEP) { event->flag |= flag; } else { event->flag = flag; } TOS_CPU_INT_DISABLE(); TOS_LIST_FOR_EACH_SAFE(curr, next, &event->pend_obj.list) { task = TOS_LIST_ENTRY(curr, k_task_t, pend_list); if (event_is_match(event->flag, task->flag_expect, task->flag_match, task->opt_event_pend)) { pend_task_wakeup(TOS_LIST_ENTRY(curr, k_task_t, pend_list), PEND_STATE_POST); // if anyone pending the event has set the TOS_OPT_EVENT_PEND_CLR, then no wakeup for the others pendig for the event. if (task->opt_event_pend & TOS_OPT_EVENT_PEND_CLR) { event->flag = (k_event_flag_t)0u; break; } } } TOS_CPU_INT_ENABLE(); knl_sched(); return K_ERR_NONE;}__API__ k_err_t tos_event_post(k_event_t *event, k_event_flag_t flag){ TOS_PTR_SANITY_CHECK(event); return event_do_post(event, flag, OPT_EVENT_POST_CLR);}__API__ k_err_t tos_event_post_keep(k_event_t *event, k_event_flag_t flag){ TOS_PTR_SANITY_CHECK(event); return event_do_post(event, flag, OPT_EVENT_POST_KEP);}"TencentOS tiny事件的原理以及相关操作介绍"的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！
