LV01-01-AliOSThings-15-工作队列-01-工作队列的基本概念

本文主要是工作队列——工作队列基本概念的相关笔记,若笔记中有错误或者不合适的地方,欢迎批评指正😃。

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参考资料 AliOS Things 3.0 应用开发指南 这个只是一篇参考文章,里面是一些环境搭建相关的,可以参考
IP知识百科 - 华为 (huawei.com) IP的一些相关知识点
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蓝牙规范相关文档 Core Specification 5.2 核心规格 5.2,该规范定义了创建可互操作的Bluetooth 设备所需的技术。
《Core_v5.2.pdf》
Mesh Model(v1.1) 本Bluetooth 规范定义了模型(以及它们所需的状态和消息),这些模型用于在mesh 网络中的节点上执行基本功能,超出了Bluetooth Mesh 配置文件 规范中定义的基础模型。
本规范包括定义跨设备类型标准功能的通用模型,以及支持关键mesh 场景的模型,如照明控制、传感器、时间和场景。
《MshMDL_v1.1.pdf》
Mesh Profile(v1.0.1) 该Bluetooth 规范定义了基本要求,以实现可互操作的mesh 网络解决方案,用于Bluetooth 低能量无线技术。
《MshPRFv1.0.1.pdf》
Mesh Device Properties 本规范包含Bluetooth Mesh 配置文件 和Bluetooth Mesh 模型规范所要求的设备属性的定义。
但是跟之前的有些区别,我主要看的之前的版本:《MMeshDeviceProperties_v1.2.pdf》
GATT Specification Supplement GATT Specification Supplement | Bluetooth® Technology Website。
好像可以在线看:《GATT Specification Supplement》
Assigned Numbers GATT的一些类型定义可以在这里找。
AliOS Things alios-things/AliOS-Things Gitee上的AliOSThings SDK源码仓库
alibaba/AliOS-Things GitHub上的AliOSThings SDK源码仓库
天猫精灵蓝牙Mesh协议栈 alibaba-archive/genie-bt-mesh-stack GitHub上的天猫精灵蓝牙Mesh协议栈源码仓库。
之前是在alibaba/genie-bt-mesh-stack这个仓库。
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蓝牙Mesh设备开发指南 阿里云生活服务平台开发手册——蓝牙设备开发一节中的内容

一、工作队列可以解决什么问题

1. 多个任务上下文切换成本问题

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  • 什么是CPU的上下文?

CPU 寄存器和程序计数器就是 CPU 上下文,因为它们都是 CPU 在运行任何任务前,必须的依赖环境。CPU 寄存器是 CPU 内置的容量小、但速度极快的内存。程序计数器则是用来存储 CPU 正在执行的指令位置、或者即将执行的下一条指令位置。

  • 什么是CPU上下文切换?

就是先把前一个任务的 CPU 上下文(也就是 CPU 寄存器和程序计数器)保存起来,然后加载新任务的上下文到这些寄存器和程序计数器,最后再跳转到程序计数器所指的新位置,运行新任务。

而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。

在多任务操作系统中,每个任务都有自己的栈空间,这个栈空间会占用内存空间,随着任务数量的增加,内存的占用也会越来越大。而且在CPU进行任务切换的时候,产生中断的时候都会进行上下文切换,这些切换就会耗费一定的时间和空间资源。其实工作队列主要还是为了解决内存占用问题,比如说我们创建了10个任务,然后我们还需要一个任务,创建的时候发现内存不够了,这个时候怎么办?我们就可以在某一个任务中创建多个工作队列,把一些工作都交给某一个特定的任务来做,这样就不需要创建多个任务,也就节省了任务占用的栈空间。

2. 中断下半部处理处理问题

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上图其实是一个linux系统中的网卡中断的大概流程。我们不可能吧所有的事情都放在硬件中断中解决,这会影响我们操作系统的调度,所以引入了工作队列的概念。

二、工作队列工作原理

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工作队列的数据结构其实与消息队列很类似,其实内部就是通过消息队列的机制来实现工作队列。