Contiki学习笔记：主要数据结构之进程

摘要：

    本文介绍Contiki主要数据结构之进程，深入源码分析，并用图示直观表示进程链表。

一、进程

进程结构体源码如下：

1. struct process
   
2. {
   
3.   struct process *next; //指向下一个进程
   
4. 
   
5.   /******见1.1 进程名称***********/
   
6.   #if PROCESS_CONF_NO_PROCESS_NAMES
   
7.     #define PROCESS_NAME_STRING(process) ""
   
8.   #else
   
9.     const char *name;
   
10.     #define PROCESS_NAME_STRING(process) (process)->name
    
11.   #endif
    
12. 
    
13.   PT_THREAD((*thread)(struct pt *, process_event_t, process_data_t));   //见1.2
    
14.   struct pt pt;            //见1.3
    
15.   unsigned char state;     //见1.4 
16.   unsigned char needspoll; //见1.5
    
17. };

1.1 进程名称

    运用C语言预编译指令，可以配置进程名称，宏PROCESS_NAME_STRING(process)用于返回进程process名称，若系统无配置进程名称，则返回空字符串。在以后讨论中，均假设配有进程名称。

1.2 PT_THREAD宏

PT_THREAD宏定义如下：

1. #define PT_THREAD(name_args) char name_args

故该语句展开如下：

1. char (*thread)(struct pt *, process_event_t, process_data_t);

    声明一个函数指针thread，指向的是一个含有3个参数，返回值为char类型的函数。这是进程的主体，当进程执行时，主要是执行这个函数的内容，详情请参考博文《Contiki学习笔记：实例hello_world剖析》。另，声明一个进程包含在宏PROCESS(name, strname) 里，通过宏AUTOSTART_PROCESSES(...) 将进程加入自启动数组中。

1.3 pt

pt结构体一步步展开如下：

1. struct pt
   
2. {
   
3.   lc_t lc;
   
4. };
   
5. 
   
6. typedef unsigned short lc_t;

    如此，可以把struct pt pt直接理解成unsigned short lc，以后如无特殊说明，pt就直接理解成lc。lc(local continuations)用于保存程序被中断的行数(只需两个字节，这恰是protothread轻量级的集中体现)，被中断的地方，保存行数(s=__LINE__)接着是语句case __LINE__。当该进程再次被调度时，从PROCESS_BEGIN()开始执行，而该宏展开含有这条语句switch(process_pt->pt)，从而跳到上一次被中断的地方(即case __LINE__)，继续执行。

1.4 进程状态

进程共3个状态，宏定义如下：

1. #define PROCESS_STATE_NONE    0     /*类似于Linux系统的僵尸状态，进程已退出，只是还没从进程链表删除*/ 
2. #define PROCESS_STATE_RUNNING 1     /*进程正在执行*/ 
3. #define PROCESS_STATE_CALLED  2     /*实际上是返回，并保存lc值*/

1.5 needspoll

    简而言之，needspoll为1的进程有更高的优先级。具体表现为，当系统调用process_run()函数时，把所有needspoll标志为1的进程投入运行，而后才从事件队列取出下一个事件传递给相应的监听进程。

    与needspoll相关的另一个变量poll_requested，用于标识系统是否存在高优先级进程，即标记系统是否有进程的needspoll为1。

1. static volatile unsigned char poll_requested;

二、进程链表

基于上述分析，将代码展开或简化，得到如下进程链表process_list：

Contiki进程链表visio源文件 Contiki进程链表.rar   

三、创建进程及启动进程

    创建进程主要由PROCESS宏(声明进程)和PROCESS_THREAD宏(定义进程执行主体)完成，详情可参考博文《Contiki学习笔记：实例hello_world剖析》，启动进程由process_start函数完成，总是把进程加入到进程链表的头部，详情可参考博文《Contiki学习笔记：启动一个进程process_start