1.概述

在《RTA-OS系列介紹-Task》部分我們介紹了任務分為基礎任務與擴展任務，兩者的主要區(qū)別為，擴展任務多了waiting狀態(tài)，那Waiting狀態(tài)等待的是什么呢？其實就是我們今天要介紹的Events(事件)，當系統(tǒng)中的Task或ISR設置事件后，等待的任務將轉到Ready狀態(tài)。當它成為最高優(yōu)先級就緒任務時，RTA-OS將選擇運行該Task。

在AUTOSAR操作系統(tǒng)中，事件用于向任務發(fā)送信號信息，主要用于為擴展任務提供多個同步點。本文將對什么是事件，如何配置事件以及如何在運行時使用它們。Events的使用場景大致如下圖所示。

2. Events配置

正常在應用中可配置的Events的最大數(shù)量取決于硬件，而Events需要配置的內(nèi)容包括：名字、至少一個Task使用及Event mask。

設置事件時，必須同時指定任務。因此，例如，如果為名為Task1的任務設置名為Event0的事件，則這對任務Task2的Event0沒有影響。

2.1 定義等待任務

在使用中，當我們聲明某個Task需要等待一個Event時，系統(tǒng)將默認該任務為擴展任務，等待事件的擴展任務通常會自動啟動（等待的時間滿足后），并且任務永遠不會終止。當任務開始執(zhí)行時，RTA-OS將清除它擁有的所有事件。

3. 如何使用Event

3.1 等待事件

任務的等待事件需要調(diào)用WaitEvent(EventMask) API，具體等待的EventMask需要關聯(lián)到提前聲明的內(nèi)容。

WaitEvent()將事件作為其唯一參數(shù)。執(zhí)行調(diào)用時，有兩種可能：

1）事件暫未發(fā)生。這種情況下該Task會進入等待狀態(tài)，RTA-OS會運行Ready狀態(tài)中優(yōu)先級最高的Task。

2）事件已經(jīng)發(fā)生。在這種情況下，任務將保持在運行狀態(tài)，并將在WaitEvent（）調(diào)用之后的語句中繼續(xù)執(zhí)行。

3.1.1 等待單一事件

要等待單個事件，只需將事件掩碼名稱傳遞給API調(diào)用。下面示例顯示了任務如何使用等待事件。

#include  


TASK(ExtendedTask){
...
WaitEvent(Event1);/*TaskenterswaitingstateinAPIcallif
Event1hasnothappened*/
/*WhenEvent1isset,ExtendedTaskresumeshere*/
...
}

在AUTOSAR操作系統(tǒng)中，為處于掛起狀態(tài)的任務設置事件是非法的。實際上，這意味著等待事件的任務結構通常是一個等待事件的有限循。

3.1.2 等待多個事件

因為AUTOSAR OS事件只是一個位掩碼（Bit Mask），所以用戶可以通過按位設置一組位掩碼，同時等待多個事件。

當任務等待多個事件時，當?shù)却娜魏我粋€事件發(fā)生時，它將恢復。當從等待多個事件恢復時，將需要確定發(fā)生了哪些事件。

#include
TASK(ExtendedTask){
  EventMaskTypeWhatHappened;
while(true){
WaitEvent(Event1|Event2|Event3);
GetEvent(Task1,&WhatHappened);
if(WhatHappened&Event1){
  /*TakeactiononEvent1*/
    ...
}elseif(WhatHappened&Event2){
/*TakeactiononEvent2*/
    ...
}elseif(WhatHappened&Event3){
/*TakeactiononEvent3*/
...
}
  }
}

在AUTOSAR-OS中，提供了GetEvent()的API，我們可以通過該API獲知哪個事件已完成。

3.1.3 擴展任務的死鎖

雖然AUTOSAR操作系統(tǒng)在關鍵部分的資源互斥中提供了免于死鎖的自由，但在構建具有可能死鎖的事件的系統(tǒng)時，仍不會受到保護。如果我們有相互設置和等待事件集的擴展任務，則兩個（或更多）任務可能正在等待僅由其他正在等待的任務設置的事件。當然，即使存在死鎖擴展任務，系統(tǒng)中的基本任務也不可能死鎖。

下面的樣例展示了擴展任務的死鎖：

#include  
TASK(Task1)  {
  while  (1)  {
    WaitEvent(Ev1);
    /*  Never  reach  here  -  DEADLOCKED  with  Task2!  */
    SetEvent(Task2,Ev2);
  }
}


TASK(Task2)  {
    while  (1)  {
      WaitEvent(Ev2);
      /*  Never  reach  here  -  DEADLOCKED  with  Task1!  */
      SetEvent(Task1,Ev1);
    }
}

OS配置不獲取哪些任務或ISR設置了事件，只獲取哪些任務可以等待事件。因此，RTA-OS不可能靜態(tài)地確定擴展任務是否會死鎖。采用下面的設計方法可能會避免類似問題：

?僅使用基本任務；

?分析代碼，以表明在所有SetEvent（）或WaitEvent（）對的傳遞閉包上沒有循環(huán)等待事件。

3.2 設置事件

通過SetEvent() API 來設置事件。

SetEvent()調(diào)用有兩個參數(shù)，一個任務和一個事件掩碼。對于指定的任務，SetEvent（）調(diào)用設置事件掩碼中指定的事件。該調(diào)用不會為共享事件的任何其他任務設置事件。

在調(diào)用SetEvent（）時，可以按位或多個事件掩碼來同時為任務設置多個事件。

無法為處于掛起狀態(tài)的任務設置事件。因此，在設置事件之前，必須確保任務未掛起。您可以使用GetTaskState（）API調(diào)用來實現(xiàn)這一點，但請注意，當為優(yōu)先級高于調(diào)用方的任務調(diào)用此函數(shù)時，可能存在競爭條件。調(diào)用方可以在對API的調(diào)用和對結果的評估之間被搶占，并且被請求的任務的狀態(tài)在中間時間內(nèi)可能已經(jīng)改變。

當擴展任務正在等待的任何一個事件被設置時，擴展任務將從等待狀態(tài)移動到就緒狀態(tài)。

如下任務顯示了任務如何設置事件：

#include  
TASK(Task1)  {
  TaskStateType  TaskState;
  /*  Set  a  single  event  */
  SetEvent(Task2,  Event1);
  /*  Set  multiple  events  */
  SetEvent(Task3,  Event1  |  Event2  |  Event3);
  ...
  /*  Checking  for  the  suspended  state  */
  GetTaskState(Task2,&TaskState);
  if  (TaskState  !=  SUSPENDED)  {
    SetEvent(Task2,  Event1);
  }
  ...
  TerminateTask();
}

多個任務可以同時等待同一個事件，然而從上面例子可以看出，事件沒有廣播機制，換句話說，不能通過調(diào)用一個API告訴所有等待的任務該事件已經(jīng)發(fā)生。

此外，也可以通過Alarms及調(diào)度表來設置事件。

3.2.1通過Alarm設置事件

Alarm可用于定期激活不終止的擴展任務。每次Alarm到期時，都會設置該事件。等待事件的任務隨后準備好運行。

3.2.2 通過帶有到期點的調(diào)度表設置事件

調(diào)度表上的到期點可用于編程（a）非終止狀態(tài)的擴展任務的定期激活。每次處理到期點時，都會設置事件。等待事件的任務隨后準備好運行。

3.3 清除Events

可以通過Task或者ISRs來設置Event，但是Event只能被其owner清除。

#include  
TASK(ExtendedTask){
  EventMaskType  WhatHappened;
  ...
  while(  WaitEvent(Event1|Event2|Event3)==E_OK  )  {
    GetEvent(Task1,  &  WhatHappened);
    if(WhatHappened  &  Event1  )  {
    ClearEvent(Event1);
    /*  Take  action  on  Event1  */
    ...
    }  else  if(  WhatHappened  &  (Event2  |  Event3  )  {
    ClearEvent(Event2  |  Event3);
    /*  Take  action  on  Event2  or  Event3*/
    ...
    }
  }
}

當某個任務等待某個事件，該事件發(fā)生，在后面時序再次對同一個事件調(diào)用WaitEvent()時，由于該事件仍處于Set狀態(tài)，會立即返回。因此，在再次調(diào)用等待事件前需要將之前已發(fā)生事件清除。

清除事件時調(diào)用ClearEvent API，被清除后的狀態(tài)必須與事件掩碼關聯(lián)起來。

當某個任務被掛起時，其所擁有的Event將被自動清除。

3.4 用基礎任務模擬擴展任務

基礎任務只能在任務執(zhí)行的開始或結束時同步。

如還有其他同步節(jié)點需要時，可以通過event機制來實現(xiàn)。然而，擴展任務較基礎任務占用資源更多，在資源限制的系統(tǒng)中，只能通過使用基礎任務來進行 同步。

例如，如果任務構建為狀態(tài)機（例如，使用C switch語句），則可以設置狀態(tài)變量，發(fā)出TerminateTask（）調(diào)用并等待重新激活。如下樣例代碼顯示了如何實現(xiàn)這一點。

#include  
/* Create  a  "State"  variable  that  remains  in  scope  between  task
activations  */
uint8  State;
TASK(Task1)  {
  switch  (State)  {
    case  0:
    /*  Synchronization  point  0.  */
    State  =  1;
    break;
    case  1:
    /*  Synchronization  point  1.  */
    State  =  2;
    break;
    case  2:
    /*  Synchronization  point  2.  */
    State  =  0;
    break;
  }
TerminateTask();
}

4.本文總結

Event是用于同步的實體，可用于擴展任務的等待內(nèi)容；

同一個Event可被不同的Task引用；

Event不具有廣播機制，即無法將信息通知所有等待該Event中的任務；

Tasks,ISRs及調(diào)度表都可以設置Events。

如果時效性在系統(tǒng)中很重要，則所有擴展任務（任何等待事件的任務）的優(yōu)先級必須低于基本任務。

審核編輯：湯梓紅