【OpenAirInterface5g】高层模块接口及itti实体线程创建

简介: 在各模块之间,OAI使用了ITTI公共管理模块来负责规范实体管理,线程管理,队列管理,内存管理等,保证了各模块在资源使用上的规范性。

OAI高层结构

OAI L3主要分为RRC,NGAP,SCTP三部分:

  • RRC负责无线资源管理,负责让gNB与UE建立连接,以及信令编解码。
  • NGAP负责gNB与AMF建立连接,进行信令NGAP编解码并转发。
  • SCTP类似于TCP,提供可靠的网络传输,负责AMF与gNB之间NGAP消息发送和接收。

在各模块之间,OAI使用了ITTI公共管理模块来负责规范实体管理,线程管理,队列管理,内存管理等,保证了各模块在资源使用上的规范性。
在这里插入图片描述

高层模块传输接口


<br/>

OAI主程序分别调用itti_create_task()创建RRC、NGAP、SCTP以及PDCP主线程,线程创建时可进行CPU内核绑定(当前OAI程序未启用核绑定)。线程创建后,在各模块内使用while(1)循环调用 itti_receive_msg()从本模块消息队列中取数据,解码后按流程处理,发送消息时调用iiti_send_msg_to_task()将数据压入目标模块的队列。SCTP与AMF之间以SCTP连接进行消息收发。

ITTI实体线程创建

实体创建

实体创建实际就是OAI各模块task对象的创建,以及相应的线程创建,每个模块一般为一个主线程,以及包含可能存在的辅助线程。线程内while()循环保证了实体始终处于运行状态,这一点属于常规方法。

  int itti_create_task(task_id_t task_id,
                       void *(*start_routine)(void *),
                       void *args_p) {
    task_list_t *t=tasks[task_id];
    threadCreate (&t->thread, start_routine, args_p, (char *)itti_get_task_name(task_id),-1,OAI_PRIORITY_RT);
    LOG_I(TMR,"Created Posix thread %s\n",  itti_get_task_name(task_id) );
    return 0;
  }

main调用itti_create_task函数来创建实体,其中
task_id:模块实体ID,如TASK_RRC_GNB
start_routine:创建的线程函数名
args_p:传递的参数,OAI里均为NULL
代码中的tasks数组为各个实体的集合,包含了每个实体公共属性,方便随时取用。
threadCreate函数负责线程创建

线程创建

线程创建流程如下,创建步骤见注释

void threadCreate(pthread_t* t, void * (*func)(void*), void * param, char* name, int affinity, int priority){
  pthread_attr_t attr;
  int ret;
  int settingPriority = 1;
  //初始化线程对象的属性
  ret=pthread_attr_init(&attr);
  AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
  //设置线程为分离状态
  ret=pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
  AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
  //设置线程不继承父线程的调度策略
  ret=pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);
  AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
  if (checkIfFedoraDistribution())
    if (checkIfGenericKernelOnFedora())
      if (checkIfInsideContainer())
        settingPriority = 0;
  /*SCHED_OAI,其宏定义为#define SCHED_OAI SCHED_RR,即线程采用轮询式调度
  各模块可以根据需要确定自己的优先级*/
  if (settingPriority) {
    ret=pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_OAI);
    AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
    if(priority<sched_get_priority_min(SCHED_OAI) || priority>sched_get_priority_max(SCHED_FIFO)) {
      LOG_E(TMR,"Prio not possible: %d, min is %d, max: %d, forced in the range\n",
                priority,
                sched_get_priority_min(SCHED_OAI),
                sched_get_priority_max(SCHED_OAI));
      if(priority<sched_get_priority_min(SCHED_OAI))
        priority=sched_get_priority_min(SCHED_OAI);
      if(priority>sched_get_priority_max(SCHED_OAI))
        priority=sched_get_priority_max(SCHED_OAI);
    }
    AssertFatal(priority<=sched_get_priority_max(SCHED_OAI),"");
    struct sched_param sparam={0};
    sparam.sched_priority = priority;
    //设置线程优先级
    ret=pthread_attr_setschedparam(&attr, &sparam);
    AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
  }
  //利用前面设置的属性变量创建线程
  ret=pthread_create(t, &attr, func, param);
  AssertFatal(ret==0,"ret: %d, errno: %d\n",ret, errno);
  //设置线程名
  pthread_setname_np(*t, name);
  if (affinity != -1 ) {
    cpu_set_t cpuset;
    CPU_ZERO(&cpuset);
    CPU_SET(affinity, &cpuset);
    AssertFatal( pthread_setaffinity_np(*t, sizeof(cpu_set_t), &cpuset) == 0, "Error setting processor affinity");
  }
  //销毁线程属性变量
  pthread_attr_destroy(&attr);
}

线程退出

负责退出当前线程,常规函数。

  void itti_exit_task(void) {
    pthread_exit (NULL);
  }

实体属性

实体属性定义如下:

  typedef struct task_list_s {
    task_info_t admin;
    pthread_t thread;
    pthread_mutex_t queue_cond_lock;
    std::vector<MessageDef *> message_queue;
    std::map<long,timer_elm_t> timer_map;
    uint64_t next_timer=UINT64_MAX;
    struct epoll_event *events =NULL;
    int nb_fd_epoll=0;
    int nb_events=0;
    int epoll_fd=-1;
    int sem_fd=-1;
  } task_list_t;

admin:实体信息,包括调度优先级,队列长度,实体名称,线程函数
thread:线程ID
queue_cond_lock:队列锁
message_queue:消息队列,每个模块均有自己的消息队列,负责存储其他模块发送过来的消息
timer_map:定时器
next_timer:到期时间

相关文章
|
3月前
|
Java 开发者
奇迹时刻!探索 Java 多线程的奇幻之旅:Thread 类和 Runnable 接口的惊人对决
【8月更文挑战第13天】Java的多线程特性能显著提升程序性能与响应性。本文通过示例代码详细解析了两种核心实现方式:Thread类与Runnable接口。Thread类适用于简单场景,直接定义线程行为;Runnable接口则更适合复杂的项目结构,尤其在需要继承其他类时,能保持代码的清晰与模块化。理解两者差异有助于开发者在实际应用中做出合理选择,构建高效稳定的多线程程序。
57 7
|
5天前
|
Java 开发者
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
23 4
|
11天前
|
安全 Java
在 Java 中使用实现 Runnable 接口的方式创建线程
【10月更文挑战第22天】通过以上内容的介绍,相信你已经对在 Java 中如何使用实现 Runnable 接口的方式创建线程有了更深入的了解。在实际应用中,需要根据具体的需求和场景,合理选择线程创建方式,并注意线程安全、同步、通信等相关问题,以确保程序的正确性和稳定性。
|
15天前
|
Java 开发者
在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口。本文揭示了这两种方式的微妙差异和潜在陷阱,帮助你更好地理解和选择适合项目需求的线程创建方式。
13 3
|
15天前
|
Java
在Java多线程编程中,实现Runnable接口通常优于继承Thread类
【10月更文挑战第20天】在Java多线程编程中,实现Runnable接口通常优于继承Thread类。原因包括:1) Java只支持单继承,实现接口不受此限制;2) Runnable接口便于代码复用和线程池管理;3) 分离任务与线程,提高灵活性。因此,实现Runnable接口是更佳选择。
27 2
|
15天前
|
Java
Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】《JAVA多线程深度解析:线程的创建之路》介绍了Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口。文章详细讲解了每种方式的实现方法、优缺点及适用场景,帮助读者更好地理解和掌握多线程编程技术,为复杂任务的高效处理奠定基础。
27 2
|
15天前
|
Java 开发者
Java多线程初学者指南:介绍通过继承Thread类与实现Runnable接口两种方式创建线程的方法及其优缺点
【10月更文挑战第20天】Java多线程初学者指南:介绍通过继承Thread类与实现Runnable接口两种方式创建线程的方法及其优缺点,重点解析为何实现Runnable接口更具灵活性、资源共享及易于管理的优势。
26 1
|
29天前
|
Java 开发者
在 Java 多线程编程中,Lock 接口正逐渐取代传统的 `synchronized` 关键字,成为高手们的首选
【10月更文挑战第6天】在 Java 多线程编程中,Lock 接口正逐渐取代传统的 `synchronized` 关键字,成为高手们的首选。相比 `synchronized`,Lock 提供了更灵活强大的线程同步机制,包括可中断等待、超时等待、重入锁及读写锁等高级特性,极大提升了多线程应用的性能和可靠性。通过示例对比,可以看出 Lock 接口通过 `lock()` 和 `unlock()` 明确管理锁的获取和释放,避免死锁风险,并支持公平锁选择和条件变量,使其在高并发场景下更具优势。掌握 Lock 接口将助力开发者构建更高效、可靠的多线程应用。
23 2
|
29天前
|
自动驾驶 安全 物联网
|
1月前
|
Java C++
【多线程】JUC的常见类,Callable接口,ReentranLock,Semaphore,CountDownLatch
【多线程】JUC的常见类,Callable接口,ReentranLock,Semaphore,CountDownLatch
32 0