[Слесарь 9]

Здравствуйте!

Программирую на С под 8-бит микроконтроллер. Для улучшения динамики работы ПО хочу сделать нечто подобное как сообщения Виндовс. Каждому отдельному модулю ПО выделяется процессорное время, только не квант времени как в Виндовс, а передается процессор на обработку всего что обрабатывает модуль, естественно, модуль должен как можно скорее вернуть процессор для работы следующих модулей. Должен проверить свои данные и сообщения, если новых данных/сообщений нет, вернуть процессор для работы других модулей ПО, следующий по порядку, по кругу.

 

Отдельные модули ПО могут добавлять сообщения в общий список, другие модули могут получать сообщения и обрабатывать.

Планирую сделать две функции доступные из всех модулей ПО SendMessage и GetMessage, в функции будет передаваться/приниматься хейдер сообщенияи данные. Функция SendMessage добавляет сообщение с указанием хейдера в динамичный список сообщений. Функция GetMessage извлекает сообщение с указанным хейдером или если сообщение отсутствует возвращает NO_MESSAGE.

 

Вопрос в следующем:

Допустим один модуль шлет сообщения, но еще не существует модуля который может эти сообщения обрабатывать, список сообщений будет расти. Какое должно быть время жизни сообщений, чтоб не забить всю память? Сообщение должно пройти через все модули ПО по кругу и должно уничтожится вернувшись в модуль отправитель?

 

Правильно ли я мыслю?

[zöner 0]

чем не устроили статические переменные ?

[Слесарь 9]

много потребуется статических переменных. не наглядно будет выглядеть программа.

с сообщениями интересней и более похоже на функционированием в реальном мире, лучше воспринимается, легче писать, модуль шлет сообщение и в сообщении данные. Все действие отражать на память как-то не кошерно...

С сообщениями более приближенно к многопотоковости и многозадачности.

[zöner 0]

данная схема как-то не вяжется с 8-битными контроллерами.

[Слесарь 9]

надо писать динамичное ПО, с минимумом проверок условий и задержек Delay, для процессоров с любой разрядностью.

Конечно в утопичных двоичных системах без проверки условий никак, но это, где можно, должно быть максимально скрыто от программиста. В идеале, программист должен описывать только обработчики тех или иных сообщений о тех или иных событиях в своих программах.

[ARV 0]

ну так в винде не совсем так: там в каждом приложении своя очередь, PostMessage сразу обращается к очереди нужного приложения. в вашем случае вместо приложений некие модули, т.е. функция отправки сообщения должна перебрать имеющиеся в системе "модули" и отдать сообщение нужному, а если такового не нашлось - убить сообщение, т.е. не помещать его никуда.

общий список сообщений - это что-то не то...

[Слесарь 9]

ну так в винде не совсем так: там в каждом приложении своя очередь, PostMessage сразу обращается к очереди нужного приложения. в вашем случае вместо приложений некие модули, т.е. функция отправки сообщения должна перебрать имеющиеся в системе "модули" и отдать сообщение нужному, а если такового не нашлось - убить сообщение, т.е. не помещать его никуда.

общий список сообщений - это что-то не то...

 

Да. В Виндовс надо заранее регистрировать в системе обработчики сообщения для каждого модуля в загружаемом в память и инициализирующемся приложении. Как понимаю, такой принцип основан на динамическом выделении памяти и регистрации той или иной памяти в системе, но в среде МК статическое выделение памяти, наверное по этому общий список сообщений, память выделена статически, изменяются только данные.

 

[zöner 0]

посмотрите в сторону Protothreads - там есть неблокирующее ожидание условий.

и главное - без привязки к какой-либо архитектуре, чистый С.

расход кода на задачу - мизерный.

[ARV 0]

Да. В Виндовс надо заранее регистрировать в системе обработчики сообщения для каждого модуля в загружаемом в память и инициализирующемся приложении. Как понимаю, такой принцип основан на динамическом выделении памяти и регистрации той или иной памяти в системе, но в среде МК статическое выделение памяти, наверное по этому общий список сообщений, память выделена статически, изменяются только данные.

когда-то я был одержим подобной идеей - сделать событийно-ориентированную систему... предполагалось, что сообщение будет в виде структуры тип-счетчик-параметры: тип определяет назначение события/сообщения, т.е. по этому полю обработчик определяет, что это его событие/сообщение, счетчик содержит количество однотипных событий, имевших место между реакциями обработчика, ну а параметры - это дополнительные сведения, которые могут быть произвольными. например, обрабатывается энкодер - ставится в очередь событие "поворот на один щелчок вправо". обработчик ищет в очереди событие энкодера, когда захочет и видит, что счетчик равен 20 - значит, с момента прошлого просмотра очереди энкодер повернулся на 20 щелчков, соответственно и обабатывает. таким образом, в очередь не попадут два однотипных события - об этом должна позаботиться функция PostMessage, которая смотрит список и изменяет счетчик для уже имеющихся. и только если такого еще нет в очереди - добавляет его с нулевым счетчиком.

 

довольно экономный по памяти способ, но не без недостатков...

 

 

[Слесарь 9]

посмотрите в сторону Protothreads - там есть неблокирующее ожидание условий.

Скорее всего у меня тож самое, только без макросов в которые завернут С код. Да и ссылками на функции я не оперирую, у меня просто бесконечный цикл, типо так:

main()
{
    while(1)
    {
        MSC1205_Task();
        SIM900_Task();
        IR_Task();
        TimeTask();
        PRESS_Task();
    }

 

Еще я создаю централизованную систему обмена сообщениями между отдельными модулями, вот например:

SIM900_Task()
{
char power;
char dtmfStD;
char dtmfCode;
MESSAGE message;
  
  // удаление ранее отправленных сообщений если таковые имелись
    DeleteMessage( MESSAGE_SIM900_DTMF );
    DeleteMessage( MESSAGE_SIM900_RING );
     
    // ....
     
    // Посылка новых сообщений если произошло событие
    if( power && dtmfStD )
    {
        SendMessage( MESSAGE_SIM900_DTMF, dtmfCode );
    }
     
    if( sim900_response_char == 0x32 ) // 2 -ring
    {
        sim900_response_char = 0x00;
        SendMessage( MESSAGE_SIM900_RING, 0 );
    }

// прием сообщений от других модулей

    message = GetMessage( MESSAGE_SIM900_DISCONNECT );
    if( message.message != MESSAGE_NO )
    {
        dtmfOn = 0;
    
        str32[0] = 0x00;
        strcatpgm2ram( str32, ( void *)"ATH" );
        SIM900_SendATComand( str32 );
    }

[Petr_I 0]

...но в среде МК статическое выделение памяти, наверное по этому общий список сообщений, память выделена статически, изменяются только данные.

Я бы предложил кольцевой буфер сообщений.

Новое сообщение записывается в голову буффера, если там есть необслуженное сообщение оно просто переписывается. Указатель перемещаем на следующий элемент. Обслуженное заменяется на NO_MESSAGE, чтобы по нескольку раз не обрабатывалось в функции GetMassage.

Можно в качестве оптимизации времени поиска сообщения добавить уазатель на хвост как в FIFO, но добавятся дополнительные проверки.

 

Допустим один модуль шлет сообщения, но еще не существует модуля который может эти сообщения обрабатывать, список сообщений будет расти.

По идее такое может быть только в случае ошибки или при отладке, т.к. линковка в МК статическая пожизни.

Может Вы перестраховываетесь?

А если Вы динамически подгружаете модули, то без регистрации в ОС никак не обойтись.

[Слесарь 9]

По идее такое может быть только в случае ошибки или при отладке, т.к. линковка в МК статическая пожизни.

Может Вы перестраховываетесь?

А если Вы динамически подгружаете модули, то без регистрации в ОС никак не обойтись.

Описывая функционал модуля могу записать все посылаемые сообщения и записать все обработчики получаемых сообщений, а модуль на противоположной стороне можно оставить на потом или этот модуль будет писать другой человек ориентируясь по описанию интерфейсов и списку обрабатываемых сообщений.

В среде МК динамически подгружать программные модули думаю пока нецелесообразно. Если модуль не используется (есть такой бит данных) он просто сразу возвращает процессор для работы других модулей.

[Petr_I 0]

Описывая функционал модуля могу записать все посылаемые сообщения и записать все обработчики получаемых сообщений, а модуль на противоположной стороне можно оставить на потом или этот модуль будет писать другой человек ориентируясь по описанию интерфейсов и списку обрабатываемых сообщений.

Довольно странный стиль программирования, особенно для 8-ми разрадных МК.

Это обычно для ПК так пишут.

Не проще ли самоу сделать функции-заглушки для всех модулей и отдать другому чаловеку эти функции с описанием. А в очереди сделать контроль появления левых и необработанных сообщений для отладки.

Все равно собирать все куски и отлаживаться придется одному человеку.

 

[Слесарь 9]

Все дело в том, что могу мыслить только естественными категориями, вот есть некий источник данных, например термометр, который способен периодически производить замер температуры, этот термометр оформлен в отдельный программный модуль в ПО микроконтроллера. И есть некий прибор отображающий температуру, этот прибор так же оформлен в некий отдельный программный модуль. Для меня становится доступной и понятной работа устройства, когда первый модуль периодически шлет данные о температуре, а второй модуль по мере поступления новых данных эти данные выводит на дисплей. Мне непонятно когда эта задача выполнена с использованием одной статической переменной temp, если это выполнено именно так, как второму модулю узнать что данные о температуре актуальны? быть может первый модуль отвалился и ничего не обрабатывает по причине физической поломки датчика.

Использование системы сообщений, это прекрасный и естественный образ программирования, когда приходят сообщения, тут сразу информация о актуальности данных и сами данные.

 

и эти же температурные сообщения может читать и третий модуль, например управляющий ТЭНом, когда стоит задача поддерживать температуру.

Разве такой стиль программирования не является более естественным? Разве все естественное не упрощает понимание сути вещей? А быстрое понимание как известно ускоряет процесс программирования.

 

 

Еще хочу отказаться от всех Delay() в своем ПО. В программных обработчиках всех последовательных протоколов и обработчиках динамической индикации. Создам модуль отвечающий за генерацию сообщений о системных ТИКах. Например, сообщение каждую микросекунду, миллисекунду, секунду, час, сутки, неделя, месяц, год. Естественно эти сообщения будут доступны для всех модулей ПО, и каждый модуль будет ждать необходимые ему ТИКовые сообщения перед выполнением той или иной задачи, например задачи вывода на шину 1-wire очередного информационного бита.

 

Хочу чтоб ПО рассматривалось максимально приближенно к ПО основанному на параллельном выполнении множества задач.

[zöner 0]

Мне непонятно когда эта задача выполнена с использованием одной статической переменной temp, если это выполнено именно так, как второму модулю узнать что данные о температуре актуальны?

очень просто - через вторую стат.переменную (напр. t_rdy). Первый модуль проверяет что t_rdy==0, если так, пишет в temp температуру и 1цу в t_rdy. Второй модуль ждет 1цу - если есть, читает значение temp, и сбрасывает t_rdy в 0.

Так как t_rdy 8-битная, доступ к ней атомарный и никаких доп.средств синхронизации не нужно.

Хотя в большинстве случаев и этого не нужно, можно просто периодически обновлять значение на индикаторе без синхронизации.

 

В приведенном примере видно что используется просто стек сообщений (или кольцевой буфер) - в одном месте добавляются, в другом - читаются и удаляются.

Изменено 26 мая, 2013 пользователем zöner