AliOS Things异步事件框架Yloop

简介: Yloop概要 Yloop是AliOS Things的异步事件框架。Yloop借鉴了,libuv及嵌入式业界常见的event loop,综合考虑使用复杂性,性能,及footprint,实现了一个适合于MCU的事件调度机制。

Yloop概要

Yloop是AliOS Things的异步事件框架。Yloop借鉴了,libuv及嵌入式业界常见的event loop,综合考虑使用复杂性,性能,及footprint,实现了一个适合于MCU的事件调度机制。

Yloop上下文

每个Yloop实例(aos_loop_t)与特定的任务上下文绑定,AliOS Things的程序入口application_start所在的上下文与系统的主Yloop实例绑定,该上下文也称为主任务。主任务以外的任务也可以创建自己的Yloop实例。

Yloop调度

Yloop实现了对IO,timer,callback,event的统一调度管理:

  • IO:最常见的是Socket,也可以是AliOS Things的vfs管理的设备
  • timer:即常见的定时器
  • callback:特定的执行函数
  • event:包括系统事件,用户自定义事件

当调用aos_loop_run后,当前任务将会等待上述的各类事件发生。

Yloop实现原理

Yloop利用协议栈的select接口实现了对IO及timer的调度。AliOS Things自带的协议栈又暴露一个特殊的eventfd接口,Yloop利用此接口把VFS的设备文件,和eventfd关联起来,实现了对整个系统的事件的统一调度。

Yloop的使用

从hello world开始

hello world example
里面有这样一段代码:

static void app_delayed_action(void *arg)
{
    LOG("%s:%d %s\r\n", __func__, __LINE__, aos_task_name());
    aos_post_delayed_action(5000, app_delayed_action, NULL);
}

int application_start(int argc, char *argv[])
{
    aos_post_delayed_action(1000, app_delayed_action, NULL);
    aos_loop_run();

    return 0;
}

application_start里面做了两件事情:

  • 调用aos_post_delayed_action创建了一个1秒的定时器(Yloop里面只有oneshot timer)
  • 调用aos_loop_run进入事件循环

1秒后,定时器触发,app_delayed_action被调用,而app_delayed_action里面

  • 调用LOG打印
  • 再次创建一个5秒的定时器,重而实现定期执行app_delayed_action

这里注意到,程序并不需要aos_loop_init()去创建Yloop实例,因为系统会默认自动创建主Yloop实例。

和Socket的结合

以mqtt的framework/connectivity/mqtt/mqtt_client.c作为例子:

static int iotx_mc_connect(iotx_mc_client_t *pClient)
{
    <snip>
    rc = MQTTConnect(pClient);
    <snip>
    aos_poll_read_fd(get_ssl_fd(), cb_recv, pClient);
    <snip>
}

在和服务端建立好socket连接后,调用aos_poll_read_fd()把mqtt的socket加入到Yloop的监听对象里。当服务端有数据过来时,cb_recv回调将被调用,进行数据的处理。这样,mqtt就不需要一个单独的任务来处理socket,从而节省内存使用。同时,由于所有处理都是在主任务进行,不需要复杂的互斥操作。

系统事件的处理

AliOS Things定义了一系列系统事件,程序可以通过aos_register_event_filter()注册事件监听函数,进行相应的处理,比如WiFi事件。

static void netmgr_events_executor(input_event_t *eventinfo, void *priv_data)
{
    switch ((eventinfo->code) {
        case CODE_WIFI_ON_CONNECTED:
            <do somthing>
        <snip>
    }
}

aos_register_event_filter(EV_WIFI, event_cb, NULL);

#define EV_USER 0x1000
EV_USER以后的事件ID可以用于用户自定义的事件。

Yloop回调

Yloop回调用于跨任务的处理。以下面伪代码为例:

void do_uart_io_in_main_task(void *arg)
{
    <do something>
}

void io_recv_data_cb(char c)
{
    aos_schedule_call(do_uart_io_in_main_task, (void *)(long)c);
}

假设uart_recv_data_cb是IO设备收到数据时的回调,收到数据后通过aos_schedule_call把实际处理do_uart_io_in_main_task放到主任务上下文去执行。这样,数据的逻辑处理do_uart_io_in_main_task就不需要考虑并发,而去做复杂的互斥操作。

注意事项

Yloop的API(include/aos/yloop.h)除了下述API,都必须在Yloop实例所绑定的任务的上下文执行:

  • aos_schedule_call
  • aos_loop_schedule_call
  • aos_loop_schedule_work
  • aos_cancel_work
  • aos_post_event

小结

Yloop作为AliOS Things的事件框架,和VFS,协议栈深度结合,在取得较好的footprint的同时,能较好地适应于对footprint要求较高只有一个主任务的系统,也可以适用于对处理的并发性要求较高的系统。

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