PROCESS_YIELD()宏使用及过程分析<contiki学习笔记之八>

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       好吧，昨晚上研究了switch()的底层实现原理--发现它并不是一般C语言教科书上那样所言，当然，这对于本身就非常熟悉汇编的同学来说，是小菜一碟。世界上，很多事情是巧合与必然的结合体，没有无缘无故的爱，也没有无缘无故的恨---我为啥会被一个switch给挡出去路？这个switch在contiki中又有何重要作用？且不回答这个问题，先来看看如何使用昨天晚上展开的PROCESS_YIELD()宏。

说明：这里就只是贴打印信息，分析打印信息了，不再贴分析过程中的代码了。

一，修改自己的hello-world.c文件内容如下：

 1 #include "contiki.h"
 2 
 3 #include <stdio.h> /* For printf() */
 4 /*---------------------------------------------------------------------------*/
 5 PROCESS(hello_world_process, "Hello world process");
 6 PROCESS(test_process, "test process");
 7 //AUTOSTART_PROCESSES(&hello_world_process);
 8 AUTOSTART_PROCESSES(&hello_world_process, &test_process);
 9 /*---------------------------------------------------------------------------*/
10 PROCESS_THREAD(hello_world_process, ev, data)
11 {
12   printf("\n\ntest hello_process...\n\n");
13   PROCESS_BEGIN();
14   PROCESS_YIELD();
15 
16   printf("Hello, world\n");
17   
18   PROCESS_END();
19 }
20 /*---------------------------------------------------------------------------*/
21 PROCESS_THREAD(test_process, ev, data)
22 {
23  printf("\n\ntest test_process..\n\n");
24   PROCESS_BEGIN();
25 
26   printf("Haha, only test\n");
27   
28   PROCESS_END();
29 }

说明，上面代码就是在hello_process 这个process上添加了一个新的 test_process。这个test_process就是为了打印一个中国人的"Haha"，不再是"Hello world"。

于是增加了第6行，以及第21~29行，修改了第8行。为了测试需要，在两个process函数体中，在PROCESS_BEGIN()之前，都添加了printf()语句。代码很简单，不做说明。

二，实现自己的contiki-main.c函数

这个就在 contiki-2.6/platform/native/ 下实现吧。只是把原来的contiki-main.c给备份了。

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #include "contiki.h"
 4 
 5 int
 6 main(int argc, char **argv)
 7 {
 8 
 9   process_init();
10   
11   autostart_start(autostart_processes);
12   
13   return 0;
14 }
15 

很简单了，初始化process，然后就自动启动hello-world.c里面的两个process.

<ps:同时，为了观察的更清楚，我去process.c/pt.h文件里也加入了一些printf()，比如一些函数中，我会加入printf("\n%s,%d\n",__func__,__LINE__);的代码，当然还有其他的一些printf()内容，不详述。所以，下面的打印中会多出一些内容。>

3，make,执行hello-world.native 

 1 ./hello-world.native 
 2 
 3 process_init, 222
 4 
 5 process_start,105
 6 
 7 call_process, 187
 8 
 9 
10 test hello_process...
11 
12 
13 PT_YIELD_FLAG = 0
14 PT_EXITED = 2, PT_ENDED = 3, PROCESS_EVENT_EXIT = 131,PT_YIELDED = 1, ret = 1
15 
16 process_start,105
17 
18 call_process, 187
19 
20 
21 test test_process..
22 
23 Haha, only test
24 process end: PT_YIELD_FLAG = 0
25 PT_EXITED = 2, PT_ENDED = 3, PROCESS_EVENT_EXIT = 131,PT_YIELDED = 1, ret = 3
26 
27 exit_process,135
28 exit_process, 155, and call call_process()
29 
30 call_process, 187
31 
32 
33 test hello_process...
34 
35 
36 PT_YIELD_FLAG = 1
37 Hello, world
38 process end: PT_YIELD_FLAG = 0
39 PT_EXITED = 2, PT_ENDED = 3, PROCESS_EVENT_EXIT = 131,PT_YIELDED = 1, ret = 3
40 
41 exit_process,135
42 exit_process, 155, and call call_process()
43 
44 call_process, 187
45 
46 exit_process, 178 ok exit...
47 
48 exit_process, 178 ok exit...

1，第三行---->main()中的process_init()执行。

2，第5行---->main()中的autostart_start(autostart_processes);执行。然后整个函数会在一个for()里面调用process_start()函数

3，第7行---->就是process_start()后，会牵涉出后面的process处理函数，这里已经到了call_process，意思是开始准备调用某个process了。

4，第10行--->在call_process()的作用下，我们自己的hello_process开始执行了。这里已经开始进入了hello_process的函数体了。

5，第13行--->检测出 (char) PT_YIELD_FLAG 的值为0。其实这已经执行到了hello_process中的 PROCESS_YIELD()宏了。这个宏在上文已经展开--如果PT_YIELD_FLAG 为0，会直接返回一个(PT_YIELDED = 1)，而不会再接着执行下面的代码了。需要说明的是，PROCESS_YIELD()宏是位于PROCESS_BEGIN()宏后面，在PROCESS_BEGIN()中，已经将PT_YIELD_FLAG 初始化为 1了。但是在PROCESS_YIELD()中又被强制置0了。当然，PROCESS_YIELD还保存了当前所在行的行数，这是通过宏"__LINE__"来实现的。

6，第14行--->正如第5点所言，call_process在调用hello_process()函数后，因为PROCESS_YIELD()宏的作用，导致得到了一个返回值为 (PT_YIELDED =1)的结果。

7，第16行、第18行-->重新开了process_start ，call_process的执行。这其实是开始调用下一个process了。从这里可以看出，hello_process中的"Hello world"并没有执行，马上就把cpu的权利让给了下一个process--->类似于hello_process睡着了~~

8，第21行--->进入了test_process这个process的函数体。我在test_process中并没有再次使用PROCESS_YIELD()宏了，所以就顺风顺水的把test_process给执行完了。执行完毕后，把PT_YIELDED 写为0，这个动作是在 PROCESS_END()宏里完成。

9，第,27行--->test_process执行完毕，开始进入了exit阶段，准备释放自己的资源什么的，交出cpu控制权什么的。

10，第28行-->在exit阶段，test_process会把cpu控制权交给下一个相邻的process-->当然，最好的办法是启动这个process，于是可见，在exit阶段，call_process又一次被使用了。当然，test_process的邻process是hello_process，于是就直接启动了hello_process了。在这里有一点要说明，似乎test_process在exit的时候，仅仅是交出了cpu的控制权，但是是否真正exit了呢-->也就是所有的资源都释放了，不再占用了呢？

11，第30、33行，表明程序在一次进入了hello_process-->也即是，hello_process再一次开始执行，那么结果如何？

12，第36行，在PROCESS_YIELD()这个宏里面，检测到了PT_YIELD_FLAG 这个值为1，那就开始了下面代码的执行。需要说明的是，PROCESS_YIELD()里面有个case语句，它会和PROCESS_BEGIN()宏里面的switch匹配。而其工作原理，也其实类似于一个goto语句。这在上篇笔记已经说明了，不再赘述。

13，第37、39行，很无聊了，没必要再说。

14，第41行-->hello_process 准备exit了。

15，第42、44行，就是一个准备交出cpu控制权的过程了。但是貌似hello_process发现它的邻process是一个 NULL，于是一赌气，索性就全部exit了，包括控制权和资源。为嘛hello_process的邻process是一个NULL呢？因为process_list是一个链表，链表的终端指向了NULL，这在process_init()中就决定了它的命运。

16，第46、48行，exit了两次，这让我很惊讶，暂时没弄明白。等后面再补充。

ps: 原来准备在该笔记中，将整个process的流程再用一个流程图画一下，但由于打印的第46,48行，不知为啥会去执行两次，一时没明白，图片就暂时不画了，先研究下了。

贴一下，宏展开代码：

 1  static char process_thread_hello_world_process(struct pt *process_pt, process_event_t ev, process_data_t data)
 2 {
 3     printf("\ntest hello process!\n");
 4     char PT_YIELD_FLAG = 1;
 5     if (PT_YIELD_FLAG) {;}
 6     switch((process_pt) -> lc) {
 7         case 0:
 8             do {
 9                 PT_YIELD_FLAG = 0;
10                 (process_pt)->lc = __LINE__;
11                 case __LINE__:
12                     if(PT_YIELD_FLAG == 0) {
13                         return PT_YIELDED;
14                     }        
15             }while(0);    
16             
17         printf("Hello world ! \n");
18     };
19     PT_YIELD_FLAG = 0;
20     process_pt->lc = 0;
21     return PT_ENDED;
22 }

这个宏展开代码中，switch的用法很奇特，不过是正确的。其原理，已经在上篇笔记写明了。

好了，就这么多。

如果有小伙伴看出错误了，求指正，谢谢！一起交流，一起学习，一起进步。

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