* 导师视频讲解：[**去听课**](https://www.bilibili.com/video/BV1k34y1D7Vz?p=25) >[success] **技术支持说明：** >**1**.一般以自主学习为主 > **2**.可到官方问答社区中提问：[**去提问**](https://bbs.csdn.net/forums/zigbee) > **3**.工程师**会尽快**解答社区问题，但他们是一线开发，【**难以保证**】解答时效，解答辛苦，感谢理解！ <br/> 本节课将以分析Sample Switch这个例程源代码的方式讲解OSAL的任务调度原理。其中会涉及到复杂的源代码，读者暂时只需要**大致地了解整个任务调度过程就可以了**。 <br/> ## **OSAL简介** OSAL（Operating System Abstraction Layer，系统抽象层），可以通俗地理解为一个简化版的操作系统，为Z-Stack的正确运行提供了内存管理、中断管理和任务调度等基本功能。 <br/> ## **理解任务调度过程** OSAL的任务调度其实是与上节课笔者实现的任务调度是类似的，也就是初始化任务池以及轮询任务池。 ### 打开本节课配套的工程代码，如图所示。  > 读者会发现配套的工程代码与之前的Z-Stack不同，这是因为为了方便读者学习，笔者已经把部分用不到文件给裁剪掉了。 ### 打开SampleSwitch.eww工程文件所在的目录，如图所示。  双击打开SampleSwitch.eww文件，打开后如图所示。  <br/> 程序一般是从main()函数开始的，Z-Stack 3.0 也不例外。它的main()函数在ZMain目录下的ZMain.c文件中，该文件在如图所示位置。  打开ZMain.c文件，可以找到main()函数，其代码如下： ``` 1.int main( void )   2.{   3.  // Turn off interrupts   4.  osal_int_disable( INTS_ALL );   // 关闭所有中断 5.   6.  // Initialization for board related stuff such as LEDs   7.  HAL_BOARD_INIT();   // 初始化板载资源，比如PA、时钟源等 8.   9.  // Make sure supply voltage is high enough to run   10.  zmain_vdd_check();  // 检测供电电压是否可以支撑芯片正常运行 11.   12.  // Initialize board I/O   13.  InitBoard( OB_COLD );  // 初始化板载I/O，比如按键配置为输入 14.   15.  // Initialze HAL drivers   16.  HalDriverInit();  // 初始化硬件适配层，比如串口、显示器等 17.   18.  // Initialize NV System   19.  osal_nv_init( NULL );  // 初始化NV（芯片内部FLASH的一块空间） 20.   21.  // Initialize the MAC   22.  ZMacInit();  // 初始化MAC层（数据链路层） 23.   24.  // Determine the extended address   25.  zmain_ext_addr();  // 确定芯片的物理地址 26.   27.#if defined ZCL_KEY_ESTABLISH   28.  // Initialize the Certicom certificate information.   29.  zmain_cert_init();  // 初始化认证信息 30.#endif   31.   32.  // Initialize basic NV items   33.  zgInit();  // 初始化存储在NV中的协议栈全局信息，如网络启动方式等 34.   35.#ifndef NONWK   36.// Since the AF isn't a task, call it's initialization routine 37.  afInit();  // 初始化AF(射频) 38.#endif   39.   40.  // Initialize the operating system   41.  osal_init_system();  // 初始化OSAL(操作系统抽象层) 42.   43.  // Allow interrupts   44.  osal_int_enable( INTS_ALL );  // 使能所有中断 45.   46.  // Final board initialization   47.  InitBoard( OB_READY );  // 初始化板载IO资源，比如按键 48.   49.  // Display information about this device   50.  zmain_dev_info();  // 在显示器上显示设备物理地址 51.   52.  /* Display the device info on the LCD */   53.#ifdef LCD_SUPPORTED   54.  zmain_lcd_init();  // 在显示器上显示设备信息，比如制造商等 55.#endif   56.   57. 58. 59.#ifdef WDT_IN_PM1   60.  /* If WDT is used, this is a good place to enable it. */   61.  WatchDogEnable( WDTIMX );  // 启动看门狗功能 62.#endif   63. 64. /* 进入系统轮询 */   65.  osal_start_system(); // No Return from here   66.   67. 68.  return 0;  // Shouldn't get here.   69.} // main() ``` 这个函数中有两个关键的函数调用，代码如下： ``` //初始化OSAL，包括初始化任务池 osal_init_system(); //轮询任务池 osal_start_system(); ``` 可以看到，OSAL的任务调度过程与上节课曾经讲解过的是类似的，也就是初始化任务池和轮询任务池。 <br/> osal_init_system()函数和osal_start_system()函数的定义可以在OSAL目录下的OSAL.c文件中找到，OSAL.c所在位置如图所示。  ### osal_init_system()函数代码如下： ``` uint8 osal_init_system( void ) { #if !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS // 初始化内存分配系统 osal_mem_init(); #endif /* !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS */ // 初始化消息队列 osal_qHead = NULL; // 初始化OSAL定时器 osalTimerInit(); // 初始化电源管理系统 osal_pwrmgr_init(); #ifdef USE_ICALL osal_prepare_svc_enroll(); #endif /* USE_ICALL */ // 初始化任务池 osalInitTasks(); #if !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS // Setup efficient search for the first free block of heap. osal_mem_kick(); #endif /* !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS */ #ifdef USE_ICALL // Initialize variables used to track timing and provide OSAL timer service osal_last_timestamp = (uint_least32_t) ICall_getTicks(); osal_tickperiod = (uint_least32_t) ICall_getTickPeriod(); osal_max_msecs = (uint_least32_t) ICall_getMaxMSecs(); /* Reduce ceiling considering potential latency */ osal_max_msecs -= 2; #endif /* USE_ICALL */ return ( SUCCESS ); } ``` 在以上代码中，可以找到找到一个任务池初始化函数osalInitTasks()。顾名思义，它的工作内容就是初始化任务池。 <br/> osal_start_system()函数代码如下： ``` void osal_start_system( void ) { #ifdef USE_ICALL /* Kick off timer service in order to allocate resources upfront. * The first timeout is required to schedule next OSAL timer event * as well. */ ICall_Errno errno = ICall_setTimer(1, osal_msec_timer_cback, (void *) osal_msec_timer_seq, &osal_timerid_msec_timer); if (errno != ICALL_ERRNO_SUCCESS) { ICall_abort(); } #endif /* USE_ICALL */ #if !defined ( ZBIT ) && !defined ( UBIT ) //主循环 for(;;) #endif { //系统轮询调度 osal_run_system(); #ifdef USE_ICALL ICall_wait(ICALL_TIMEOUT_FOREVER); #endif /* USE_ICALL */ } } ``` <br/> 在osal_start_system()函数的主循环中，循环调用了 osal_run_system()函数，该函数主要工作轮询任务池。osal_run_system()函数的定义OSAL.c文件中，代码如下： ``` 1.void osal_run_system( void )     2.{     3.  uint8 idx = 0;     4.     5.  /* 更新时间，并整理出到期的任务。系统的时钟周期是：320us */   6.  osalTimeUpdate();   7.  Hal_ProcessPoll();// 硬件适配层中断查询   8.     9.  do {     10.    if (tasksEvents[idx])// 查看是否有任务需要处理   11.    {     12.      break;     13.    }     14.  } while (++idx < tasksCnt);// 轮询整个任务池   15.     16.  if (idx < tasksCnt)//循环结束后，如果idx < tasksCnt表示任务池有任务需要处理 17.  {     18.    uint16 events;     19.    halIntState_t intState;    20.    HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//关闭中断   21.    events = tasksEvents[idx];//evets中保存了该任务中的待处理事件   22.    tasksEvents[idx] = 0;//清空此任务中的所有待处理事件  23.    HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//恢复中断   24.     25.    activeTaskID = idx;     26.    events = (tasksArr[idx])( idx, events ); // 处理任务中的事件   27.    activeTaskID = TASK_NO_TASK;     28.     29.    HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//关闭中断   30.    tasksEvents[idx] |= events;//保存还没被处理的事件到任务中   31.    HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//恢复中断   32.  }     33.#if defined( POWER_SAVING ) && !defined(USE_ICALL)     34. else// Complete pass through all task events with no activity? { 35.    osal_pwrmgr_powerconserve(); //如果没有任务需要处理则进入低功耗   36. }     37.#endif     38.     39.  /* Yield in case cooperative scheduling is being used. */     40.#if defined (configUSE_PREEMPTION)&&(configUSE_PREEMPTION == 0) {     41.    osal_task_yield();     42. }     43.#endif ``` > 为了更好地体现该函数的轮询逻辑，已对原代码进行了简化。 ### 在上述代码中，重点讲解一下其中的这个do-while循环，代码如下： ``` 9.  do {     10.    if (tasksEvents[idx])// 查看是否有任务需要处理   11.    {     12.      break;     13.    }     14.  } while (++idx < tasksCnt);// 轮询整个任务池   ``` 这个循环的主要作用是轮询整个任务池，也就是看一下有没有要处理的任务。循环中只有一个条件判断，如果条件成立，那么就结束循环。 ### 其中的tasksEvents是一个uint16类型的数组，其中的每一个元素都表示一种类型的任务，也就是说，tasksEvents就是一个任务池，tasksCnt是这个任务池的大小。 ### 这个循环的运行逻辑是： * 首先，idx的初始值为0； * 当tasksEvents[idx]的值为0时，表示该任务中没有事情要处理，这时候条件判断不成立，进入下一次循环； * 每执行1次循环前，idx加1，然后判断是否小于tasksCnt； * 当tasksEvents[idx]的值不等于0时，表示该任务中有事情要处理，这时候条件判断成立，于是通过break结束循环； * 当循环结束后，如果整个任务池中都没有任务要处理，那么idx必定会>=tasksCnt。因此，如果idx < tasksCnt，表示现在任务池中有任务需要处理，并且tasksEvents[idx]就是当前需要处理的任务。因此在循环结束后，Z-Stack先用if (idx < tasksCnt)语句来判断有没有任务需要处理。 <br/> ## **任务与事件** 每个任务中可能包含一系列待处理的事情，这些待处理的事情，可以通俗的称为“事件”，例如一个任务中可以包含打开LED灯、关闭窗户和打开空调这3个事件（待处理的事情）。 tasksEvents中的每个元素都是一个uint16类型的变量，每一个元素都表示了一个任务，并且储存了这个任务中包含的一系列事件。那么一个uint16类型的变量是如何储存一系列的事件的呢？笔者将在后续章节详细讲解。 <br/> <br/> ## **项目定制** * 如需项目定制开发，可扫码添加项目经理好友（注明“**项目定制**”） * 定制范围：**NB-IoT**、**CATn（4G）**、**WiFi**、**ZigBee**、**BLE Mesh**以及**STM32**、**嵌入式Linux**等IoT技术方案 * 善学坊官网：[www.sxf-iot.com](https://www.sxf-iot.com/)  * 非项目定制**勿扰**，此处**非**技术支持