简要分析z-stack的任务处理机制

1、Z-STACK协议栈任务调度以温湿度传感器代码为例讲解ZigBee 是一种低速短距离传输的无线网络协议，这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞。蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络，ZigBee 协议因此而得名。Z-Stack 意为实现了ZigBee协议的栈，简称协议栈。我们的平台是基于 TI 的ZStack-CC2530-2.5.1a。这是一个半开源协议栈，其安全子模块，路由模块等关键代码都以库的方式封装，看不到也没办法修改。一般只需要利用底层代码在应用层进行编写即可。这种协议栈稳定性

2、高，成本低，适用于工程人员使用。一个Z-Stack工程文件大约有10万行代码。面对这么多文件，读者首先要理清楚他们的组织结构和主要功能，因此Z-Stack采用了分层结构：这里要特别注意 Z-Stack 与 OSAL 的关系：ZigBee 网络协议需要依靠 Z-Stack 协议栈实现，而协议栈需要配合 OSAL 才能运行。OSAL 为协议栈实现了任务调度，并提供了多任务处理机制。OSAL类似于操作系统。OSAL 采用事件轮询机制，各层初始化之后，系统进入低功耗模式，当事件发生时，系统被唤醒，开始进入中断处理事件，事件结束后继续进入低功耗模式。如果同时有几个事件发生，则判断优先级，按次序处理事件。

3、这种软件架构极大降低了系统的功耗。协议栈中一层有一个任务task，用8位的taskID表示，在osalInitTasks()给各层分配了taskID，按优先级排列。在各层的任务中又包含若干个事件，事件用16位的event表示，任何一个事件只占16位中的一位（0 x0001为一个事件，0 x0010为一个事件），所以任何一层最多只有16个事件。APP层中有一个系统事件0 x8000，为该层优先级最高的事件。taskcan，cnt 是count（总数）的简写，这个变量从名字就可以看出表示的是任务的数量。 tasksArr 意思是任务数组，它的原型是pTaskEventHandlerFntasksA

4、rr ,协议栈分层每层有一个任务，每层都有一个事件处理函数来处理任务，各层处理函数都放在了数组tsksArr中，只不过是以指针的方式存在数组tasksArr 中。任务和事件，三个和task相关的重要数据rtasksEvents,任务事件，tasksEventsidx通过idx提取该层的所有事件。const uint8 tasksCnt = sizeof( tasksArr ) / sizeof( tasksArr0 );/计算任务个数const pTaskEventHandlerFn tasksArr = macEventLoop, nwk_event_loop, Hal_ProcessEve

5、nt,. SerialApp_ProcessEvent;pTaskEventHandlerFn 从类型和翻译就可以知道这是一个指向任务事件处理函数的指针，跳转到SerialApp_ProcessEvent，存放了一个系统事件和用户自定义的事件。结论： tasksArr是一个数组，数组里边是指针，指针指向各种任务事件处理函数。每个函数的参数都是( uint8 task_id, UINT16 events )，每个函数的返回值都是UINT16数组taskArruint16 *tasksEventstasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uin

6、t16 ) * tasksCnt);/动态分配地址do if (tasksEventsidx) / 高优先级（idx小）的任务做好准备 break;/有任务则跳出循环 while (+idx tasksCnt);tasksEvents是一个指针，这是指针，但是当数组来用了数组的每个元素都对应idx层的所有事件，事件是16位的。数组taskEventsz-stack为什么是多任务？怎么判断优先级。协议栈中整个组网过程是很复杂的，需要z-stack协议咋中各层相互配合，协议咋中就分配了很多任务，TI在代码中给各层分配了taskID，在使用osal操作系统执行任务时，根据taskID来判读各层的优先

7、级，taskID越小优先级越高，所以当协议栈全速运行时，先执行的是mac层的任务.各层任务中又包含16位的事件，各层中的事件也是有优先级的，我们根据应用层的事件来分析，应用层中的事件除去一个系统事件外，还可以设置15个事件，一个事件只能占16位中的其中一位（某一位置1），系统事件的优先级最高0 x8000，在应用层中都是先处理系统事件，设置的事件1的位置越靠左，优先级越高，多任务处理机制？实际上协议栈中的任务都是优先级一个一个进行处理，只不过处理每个任务花费的时间很短，看上去就像多个任务同时进行处理一样。在osal_run_system()函数下对任务进行分配当产生事件以后tasksEvent

8、sidx不为不为0.找到事件处理的代码，关键分析以下几行： events = tasksEventsidx;提取需要处理的任务事件，在这里给events赋值。 events = (tasksArridx)( idx, events );通过指针调用处理函数，处理结束一个事件异或清零。 tasksEventsidx |= events;通过按位或操作，添加未处理的任务事件到任务事件数组。温湿度代码来体现任务处理机制事件的产生osal_set_event( uint8 task_id, uint16 event_flag )顾名思义，这个函数就是设置事件。被传入的事件通过一个“或操作”来写入任务的

9、事件变量。task_id是接收的任务ID，event_flag是被设置的事件。除了上面的osal_set_event()可以设置事件，还有一个函数也可以设置事件，而且可以通过定时器指定事件的时间：uint8 osal_start_timerEx( uint8 taskID, uint16 event_id, uint16 timeout_value )这里应用了定时器，task_id是接收的任务ID，event_id是被设置的事件，而uint16 timeout_value 则是事件启动的周期，如果设置为5000就是在5000毫秒后启动这个事件。事件的处理 应用层的事件处理也是按优先级来进行的

10、，1的位置越靠左优先级越高。优先级最高的为系统事件0 x8000，系统事件中又使用switchcase ：语句分成三小部分，如果设备加入，或组建网络都是先执行系统事件中的ZDO_START_CHANGE上图所示是用户自己设定的温湿度读取事件，周期事件，发送事件，优先级温室度读取事件较高，在tempandhum.c中seriaAPP_processEvent()函数下能找到其对应的事件。处理完一个事件后异或清零。异或操作的知识按位的异或，相同为“0”，不同为“1”。异或操作的作用及思路在osal_run_system()函数中有 events=tasksEventsidx;这样一串代码，运行到应

11、用层时，idx的值为8，就把应用层的所有事件赋给了16位的events，以温湿度代码为例：初始值events的值就为 系统事件、温湿度读取事件、发送消息事件、及周期事件的或操作。events就为1000 0000 0000 0111，if ( events & SYS_EVENT_MSG )只要表达式不为零成立，就执行。通过按位&与操作先把系统事件0 x8000提取出来，通过 return ( events SYS_EVENT_MSG )异或之后events的值就为0000 0000 0000 0111作为返回值， 异或之后的代码不执行，只有在下次循环时才会执行到。osal_run_system() 函数下先是把tasksEventsidx =0；清零然后再通过