osal实验1架构预览

1、OSAL 实验一OSAL 架构预览2014/3/28OSAL 是协议栈的躯干，可以理解为一个超级简单的操作系统目录前言2必要条件2原理图2编程参考2准备工作2OSAL 架构预览911 前言今天开始，的 OSAL就要来学习 OSAL 了，尽管现在对 osal 还非常陌生，但是请相信，在学后，OSAL 的结构甚至 BLE 协议栈的结构，你也会七八分的把握。习完2 必要条件A 硬件1、 SmartRF 系列开发板，CC2540 或者 CC2541 2、 CC-Debugger 仿真器B1、 IAR for 8051 开发环境，版本：8.102、 Flash Programmer 固件烧写3、 Sou

2、rce Insight3.5 代码阅读。3 原理图在基础实验里的原理图展示，在这里已经不适用了，因为 OSAL 还包括一层 hal，硬件抽象层，硬件抽象层里已经做好了开发板上的各种外设驱动。只需调用相关函数即可。4 编程参考OSAL 实验中，需要参考的有两份文档1、 HAL Driver API.pdf（位于协议栈安装目录 BLE-CC254x-1.3.22、 OSAL API.pdf（位于协议栈安装目录 BLE-CC254x-1.3.2shal）sosal）5 准备工作这时第一次分析比较庞大的源码，因此分析工具的选择显的十分重要，这里使用 Source Insight3.5 来阅读分析源码，

3、这一节，读工程5.1 新建一个 Source Insight 工程使用 SourceInsight3.5 来创建一个代码阅打开 SI，选择 Project-New Project.2输入想要创建的 SI 工程名称，随便填写一个就好，SimpleOsal，然后单击 OK这里填写与 IAR 工程一样的名字然后会出现寻则要包含的源码框，单击 Browse.定位到的【实验 1 OSAL 架构预览】里的【OSAL 实验】文件夹单击确认，然后在单击 OK34源码路径设置之后，然后需要选择包含哪些源码，一般是包含所有源码，所以选择 Add Tree，这时就会跳出一个框，提示当前找到了多少个源文件，选择 OK

4、，然后 Close。56这样，一个 Source Insight 工程就创建 ok 了Project来打开刚才创建的工程，选择 Project-Open7选择刚才创建的工程名：SimpleOsal，然后单击 OK，就打开了这个工程。工程打开后，可以通过右边的资源管理器，找到要阅读的源码即可。86 OSAL 架构预览已经做好了所有准备工作，只缺仔细阅读以下代码。在分析代码之前，先 BLE 协议栈的组织结构。看清 OSAL 在整个结构中的位置。这里暂且将下图中浅蓝色部分均看做是 OSAL 架构，这部分也全部是源代码的形式，而后面要研究的 stack 则是 lib 库。9OSAL 是系统抽象层的缩写

5、，负责所有任务函数的调度，消息事件的管理等。Hal 是硬件抽象层的缩写，相当于底层硬件驱动，例如 LED、按键、ADC、UART、LCD 等均已封装成 api 函数，在 OSAL 的任务函数中调用即可。OSAL 消息事件的运用以及 Hal 层 API 函数的调用，均是的 OSAL 实验内容。而本位，只分析 OSAL 架构，从 main 函数着手，一步一步的讲清楚各部分的运行原理。函数 main 在哪里？首先打开 OSAL 实验的 IAR 工程。位置：【实验 1 OSAL 架构预览OSAL 实验Projectsble】注意，OSAL 实验更名为：OSAL_test10然后进入 CC254xDB

6、文件夹里双击打开 IAR 工程文件：SimpleOsal.eww上面的这些文件组，例如 APP、HAL、OSAL、PROFILES 等，一般只修改 APP 里的内容，这里是与用户相关的，其他的部分很少需要修改，也不建议修改。刚才打开 IAR 工程前，一定有人注意到有一个 Source 文件夹，如下截图：这里的源码就是需要来开发和修改的，他们都有一个相同的字段 OSAL_.c 以及名.c，.h，最后还有_Main.c，虽然没有谁规定一定要相同，但这是一个良好的 OSAL 实验里全部以 SimpleOsal 命名。仔细观察文件名可以看到有一个_Main.c 的文件夹，可以猜想，即便是 main 函

7、数不在这11里，也会与它有关，打卡后发现，main 真的在这里。这是程序上电后首先会运行的地方。如下图，通过仿真器单步调试时，首先会到这里。12Main 函数如下图，104 行启动了 osal 大循环，在此之前，全部是硬件或者的相关初始化工作，例如初始化 LCD、ADC、UART 等外外设，以及初始化 OSAL 的相关运行环境，最后开始无线循环，可以最后的 osal_start_system()函数。osal_start_system()位于 OSAL.c 中，函数很简单（无需理会宏定义），一个无限循环的 for 语句，然后就是 osal_run_system()，在 osal_start_s

8、ystem 函数体的下面便是 osal_run_system 函数。13在 osal_run_system 函数中，暂时请关注下图中三个地方，1 是 hal 层，也就是硬件驱动层的轮询，例如按键等，这个比较好理解，而后面的 2 和 3 就有 osal 的消息事件有关系了，请看 3 中的 tasksArr 数据，注意他是函数指针数据，可能很多人还仅仅知道常规的变量指针，函数指针可以指向一个函数，通过函数指针就可以方便的调用不同的函数，在会用到函数指针，tasksArr 函数指针原型为：osal 里经常他带有两个参数，一个是 task_id，另外一个是 event，所有的实体函数都会这样那 tas

9、ksArr 在什么地方定义的呢。和定义。14请在 Source Insight 中，将光标停留在 tasksArr 上几秒，就会先显示处。这时又回到了之前的OSAL_SimpleOsal.c 源文件中。在tasksArr 里直接赋值了12 个任务函数，注意，这里就叫任务函数了，从 task 0 一直到 task 11。Task0 的任务优先级最高，越往后越低。在 osal_run_system 函数中，一旦检测到某个任务函数有事件发生，就会通过 tasksArr 函数指针来调用具体的任务函数，并且向他输入发送的 event 事件。这样，在任务函数中，就可以处理当前发生的事件了继续向前走，看看与

10、用户相关的任务函数，也就是 task11，SimpleOsal_ProsEvent 函数。15下图是与用户相关的任务函数，开发 ble 协议栈，几乎搜有的工作，都是在任务函数里完成。而且所有的任务函数都会有这下面这样的结构，处理 SYS_EVENT_MSG 事件，和处理用户自定义的事件。每个任务函数里可以有多个用户自定义的事件。Osal_run_system函数没循环一次，只处理一次消息事件，也就是说任务函数里的 1 和 2 等等，每次仅运行一个，运行结束后立刻返回，等待下次 osal_run_system 的循环。SYS_EVENT_MSG 系统事件里包括很多消息，例如 RF 层有数据上来，

11、或者 hal 层等，都会通知到系统事件中，然后通过 osal_msg_receive 接收详细的消息内容。例如这里的按键处理16SYS_EVENT_MSG 事件里包括很多内容，需要接收具体的 msg 来判断是何种信息，在sOSAg 中通过 pMsg-event 来看到消息类型，例如按键消息是SimpleOsal_ProKEY_CHANGE，然后就可以在这个分支下处理按键消息。Osal 就想一个操作系统，所有的工作都可以在任务函数里完成，平时开发单片机程序，几乎所有的按键处理，都会在大循环里或者中断里单独处理，有了 osal，就可以通过间隔简单的 api 函数来判断是何种按键。在单片机里实现 o

12、sal，是一项非常大的进步。接下来，来仔细看一看 SimpleOsal.c 的问价结构。首先是任务函数的初始化函数，SimpleOsal_Init，已经去掉了大部分 ble 协议栈相关的内容，仅保留部分来学习 osal，如下图 1，刚才为什么能在用户相关的任务函数中接收到按键消息呢，而不是别的地方？这是因为在用户相关的这个任务函数中调用了了 hal 层的按键服务，只有过了，才可以接收到，而且按键只能被RegisterForKeys一个任务函数。任务函数初始化部分，执行相关的初始化工作，状态设定等等，注意，大部分的底层初始化例如 led、adc、五向按键等，已经在 osal_start_syst

13、em 之前就已经初始化过了。下图中 2 是灭掉 LED1 和 LED2，然后向 lcd 输出 SimpleOsal 信息。最后是第三部，通过 osal_set_event，启动一个事件，这样就可以顺利的进入任务函数中去执行了。17任务初始化函数过后是任务函数的主体，面已经介绍过。最后是任务函数中独立出去的任务块。例如按键的处理函数。还有一个问题，刚才的任务初始化函数是在哪里运行的呢？在 OSAL_SimpelOsal.c 文件中，被 osalInitTasks 函数调用。所以需要继续看 osalInitTasks 在哪里被调用。18继续回到刚开始的 main 函数中。有一个 osal_init_system 函数，进入该函数后，就可以发现 osalInitTasks 函数了。1920大家刚结束 OSAL，会觉得调用关系比较乱，请不要着急，多阅读源码，多看多接触，你会觉得 osal 是一个非常好玩的系统。最后，做一个简单的实验，也就是 OSAL 实验 2 的内容，LED 点灯实验。编译源码时注意，提供了两个两个开发板的配置，一个是 SmartRF 开发板硬件环境，另外一个是 Keyfob 开发板。打开 IAR 时在左边的 workspace 下有一个下拉列表。选根据自己当前的硬件环境选择合适的配置，否则，程序会运行不正常。系统运行