[RealTouch例程]事件的基本使用

发布于 2012-08-19 16:34:11 浏览：6377 订阅该版

实验目的
?	了解事件的基本用法
?	熟练使用事件实现多个线程间同步
硬件说明
本实验使用RT-Thread官方的Realtouch开发板作为实验平台。涉及到的硬件主要为：
?	串口3，作为rt_kprintf输出
需要连接JTAG扩展板，具体请参见《Realtouch开发板使用手册》
实验原理及程序结构
实验设计
本实验演示在RT-Thread中使用事件（EVENT）实现多线程间同步和通信。
事件是一个32bit（4个字节）的变量，其中每一个位可以表示代表一种事件。接收事件的线程既可以在多个事件同时发生后（即多个bit位同时置1）触发，正如本例中线程1中第一条语句所演示的那样。
也可以多个事件任意一个发生后（即多个bit位任意一个置位）就可以触发。
主程序中创建三个线程，线程1接收事件标志。线程2和线程3则向发送事件标志。
本实验同样使用静态事件作为演示，涉及静态事件初始化/脱离。动态事件创建/删除类似，不再赘述。
源程序说明
本实验对应kernel_event_basic。
系统依赖
在rtconfig.h中需要开启
```	#define RT_USING_EVENT```
此项必须，开启此项即可使用事件机制。
```	#define RT_USING_HEAP```
此项可选，开启此项可以创建动态线程和动态邮箱，如果使用静态线程和静态信号量，则此项不是必要的。
```	#define RT_USING_CONSOLE```
此项必须，本实验使用rt_kpriintf向串口打印按键信息，因此需要开启此项
主程序说明
在applications/application.c中定义静态消息队列控制块、存放消息的缓冲区。如下所示
定义全局变量代码
```/* 事件控制块 */
static struct rt_event event;
```在applications/application.c中的 int rt_application_init()函数中，初始化静态事件。
初始化静态事件代码
```    rt_err_t result;

/* 初始化事件对象 */
    rt_event_init(&event, "event", RT_IPC_FLAG_FIFO);
    if (result != RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("init event failed.
");
        return -1;
    }
```在int rt_application_init()初始化名为“thread1”的thread1的静态线程，如下所示。
创建线程1代码
```    rt_thread_init(&thread1,
                   "thread1",
                   thread1_entry,
                   RT_NULL,
                   &thread1_stack[0],
                   sizeof(thread1_stack),8,50);
rt_thread_startup(&thread1);
```其线程入口函数如下所示，线程1调用rt_event_recv函数，等待event事件上bit3和bit5代表的事件发生；第三个参数中的RT_EVENT_FLAG_AND 表示事件标志采用与，即等待的多个事件同时发生此函数才返回，否则继续等待事件；RT_EVENT_FLAG_CLEAR表示接收到事件后将事件相关位清除；RT_WAITING_FOREVER表示如果等待的时间没有发生，则永远等待下去。
线程1先等待bit3和bit5表示的事件，若都发生后则向串口打印信息，否则永远等待下去。之后使用rt_thread_delay延时1秒钟。之后再次等待bit3和bit5表示的事件，这一次使用的是RT_EVENT_FLAG_OR，这表示bit3和bit4任意一个事件发生都可以。
线程1代码
```ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)         //设置下一句线程栈数组为对齐地址
static char thread1_stack[1024];  //设置线程堆栈为1024Bytes
struct rt_thread thread1;        //定义静态线程数据结构
/* 线程1入口 */
/* 线程1入口函数 */
static void thread1_entry(void *param)
{
    rt_uint32_t e;

/* receive first event */
    if (rt_event_recv(&event, ((1 << 3) | (1 << 5)),
        RT_EVENT_FLAG_AND | RT_EVENT_FLAG_CLEAR,
        RT_WAITING_FOREVER, &e) == RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("thread1: AND recv event 0x%x
", e);
    }

rt_kprintf("thread1: delay 1s to prepare second event
");
    rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND);

/* receive second event */
    if (rt_event_recv(&event, ((1 << 3) | (1 << 5)),
        RT_EVENT_FLAG_OR | RT_EVENT_FLAG_CLEAR,
        RT_WAITING_FOREVER, &e) == RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("thread1: OR recv event 0x%x
", e);
    }
    rt_kprintf("thread1 leave.
");
}
```在int rt_application_init()初始化名为”thread2”的thread2的静态线程，如下所示。
初始化线程2代码
```    rt_thread_init(&thread2,
                   "thread2",
                   thread2_entry,
                   RT_NULL,
                   &thread2_stack[0],
                   sizeof(thread2_stack),9,50);
rt_thread_startup(&thread2);
```其线程入口函数如下所示，线程2调用rt_event_send发送bit3事件，之后调用rt_kprintf打印结束信息后，线程函数运行结束。
线程2代码
```ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)         //设置下一句线程栈数组为对齐地址
static char thread2_stack[1024];  //设置线程堆栈为1024Bytes
struct rt_thread thread2;        //定义静态线程数据结构
/* 线程2入口 */
static void thread2_entry(void *param)
{
    rt_kprintf("thread2: send event1
");
    rt_event_send(&event, (1 << 3));
    rt_kprintf("thread2 leave.
");
}
```在int rt_application_init()初始化名为”thread3”的thread3的静态线程，如下所示。
初始化线程3代码
```    rt_thread_init(&thread3,
                   "thread3",
                   thread3_entry,
                   RT_NULL,
                   &thread3_stack[0],
                   sizeof(thread3_stack),10,50);
    rt_thread_startup(&thread3);
```其线程入口函数如下所示，线程2首先调用rt_event_send发送bit5事件，延时20个tick之后，再次发送bit5表示的事件，线程函数运行结束。
```ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)         //设置下一句线程栈数组为对齐地址
static char thread3_stack[1024];  //设置线程堆栈为1024Bytes
struct rt_thread thread3;        //定义静态线程数据结构

/* 线程3入口函数 */
static void thread3_entry(void *param)
{
    rt_kprintf("thread3: send event2
");
    rt_event_send(&event, (1 << 5));

rt_thread_delay(20);

rt_kprintf("thread3: send event2
");
    rt_event_send(&event, (1 << 5));

rt_kprintf("thread3 leave.
");
}
```编译调试及观察输出信息
编译请参见《RT-Thread配置开发环境指南》完成编译烧录，参考《Realtouch开发板使用手册》完成硬件连接，连接扩展板上的串口和jlink。
运行后可以看到如下信息： 
串口信息
 | /
- RT -     Thread Operating System
 / |      1.1.0 build Aug  9 2012
 2006 - 2012 Copyright by rt-thread team
thread2: send event1
thread2 leave.
thread3: send event2
thread1: AND recv event 0x28
thread1: delay 1s to prepare second event
thread3: send event2
thread3 leave.
thread1: OR recv event 0x20
thread1 leave.
结果分析
整个程序运行过程中各个线程的状态变化：
rt_application_init中创建了三个线程，thread1（线程1）、thread2（线程2）、thread3（线程3），线程1的优先级最高，线程2的优先级次之，线程3优先级最低。
线程1首先运行，其线程处理函数中调用rt_event_recv，以‘AND’方式接收event上bit3和bit5表示的事件，如果这两个事件中只要有任何一个没有发生，则线程1就会被挂起到event事件上， 即只有当bit3和bit5表示的事件都发生后，线程1才被唤醒。显然，线程1被挂起后，调度器会重新调度，线程2被调度运行，它会打印
thread2: send event1
然后向事件event发送bit3代表的事件。之后线程2退出。此时依然不满足线程1的等待的事件条件，bit3置位，bit5依然为0，因此线程1依然被挂起在事件event上。调度器继续调度，线程3被调度运行，线程3打印
thread3: send event2
然后使用rt_event_send(&event, (1 << 5))向事件event发送bit5代表的事件，此时线程1等待的条件满足，线程1的状态由挂起转换成就绪。线程1的优先级高于线程3，因此在下一个系统tick中断后，线程1被调度运行。线程1接收事件event后，会将event的bit3和bit5清0，接下来向串口打印：
thread1: AND recv event 0x28
thread1: delay 1s to prepare second event
之后，线程1再次接收事件bit3和bit5，这次是以‘OR’的方式等待事件，即bit3和bit5中任意一个发生则线程1等待的条件满足，否则被挂起在事件上。
此时线程1再次被挂起，等待bit3或bit5代表的事件发生。内核再次调度线程3运行，线程3中调用rt_event_send(&event, (1 << 5))，这会将线程1从挂起态转换成就绪态，但并不会立刻执行状态切换，线程切换会发生在下一次系统tick中断中。
因此线程3继续运行，打印
thread3 leave.
在之后的系统tick中断中，线程1被调度运行，打印
thread1: OR recv event 0x20
thread1 leave.
线程1的处理函数也运行完毕后退出，之后内核调度运行IDLE线程。
以上就是整个实验中，各个线程的状态转换过程。
总结
本实验演示了RT-Thread中事件作为多线程通信的用法，以静态事件控制块为例，动态事件的用法类似，只是创建/删除需要使用 rt_event_create/rt_event_delete函数，读者可以使用动态事件重复本实验。

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