los_event.c

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 * @file    los_event.c
 * @brief
 * @link
   @verbatim
    事件（Event）是一种任务间通信的机制，可用于任务间的同步。
        多任务环境下，任务之间往往需要同步操作，一个等待即是一个同步。事件可以提供一对多、多对多的同步操作。
        一对多同步模型：一个任务等待多个事件的触发。可以是任意一个事件发生时唤醒任务处理事件，也可以是几个事件都发生后才唤醒任务处理事件。
        多对多同步模型：多个任务等待多个事件的触发。
 
    事件特点
        任务通过创建事件控制块来触发事件或等待事件。
        事件间相互独立，内部实现为一个32位无符号整型，每一位标识一种事件类型。第25位不可用，因此最多可支持31种事件类型。
        事件仅用于任务间的同步，不提供数据传输功能。
        多次向事件控制块写入同一事件类型，在被清零前等效于只写入一次。
        多个任务可以对同一事件进行读写操作。
        支持事件读写超时机制。
 
    事件读取模式
        在读事件时，可以选择读取模式。读取模式如下：
        所有事件（LOS_WAITMODE_AND）：逻辑与，基于接口传入的事件类型掩码eventMask，
            只有这些事件都已经发生才能读取成功，否则该任务将阻塞等待或者返回错误码。
        任一事件（LOS_WAITMODE_OR）：逻辑或，基于接口传入的事件类型掩码eventMask，
            只要这些事件中有任一种事件发生就可以读取成功，否则该任务将阻塞等待或者返回错误码。
        清除事件（LOS_WAITMODE_CLR）：这是一种附加读取模式，需要与所有事件模式或任一事件模式结合
            使用（LOS_WAITMODE_AND | LOS_WAITMODE_CLR或 LOS_WAITMODE_OR | LOS_WAITMODE_CLR）。在这种模式下，
            当设置的所有事件模式或任一事件模式读取成功后，会自动清除事件控制块中对应的事件类型位。
 
    运作机制
        任务在调用LOS_EventRead接口读事件时，可以根据入参事件掩码类型eventMask读取事件的单个或者多个事件类型。
            事件读取成功后，如果设置LOS_WAITMODE_CLR会清除已读取到的事件类型，反之不会清除已读到的事件类型，需显式清除。
            可以通过入参选择读取模式，读取事件掩码类型中所有事件还是读取事件掩码类型中任意事件。
        任务在调用LOS_EventWrite接口写事件时，对指定事件控制块写入指定的事件类型，
            可以一次同时写多个事件类型。写事件会触发任务调度。
        任务在调用LOS_EventClear接口清除事件时，根据入参事件和待清除的事件类型，
            对事件对应位进行清0操作。       
            
    使用场景
        事件可应用于多种任务同步场景，在某些同步场景下可替代信号量。
 
    注意事项
        在系统初始化之前不能调用读写事件接口。如果调用，系统运行会不正常。
        在中断中，可以对事件对象进行写操作，但不能进行读操作。
        在锁任务调度状态下，禁止任务阻塞于读事件。
        LOS_EventClear 入参值是：要清除的指定事件类型的反码（~events）。
        为了区别LOS_EventRead接口返回的是事件还是错误码，事件掩码的第25位不能使用。
   @endverbatim
 * @version 
 * @author  weharmonyos.com | 鸿蒙研究站 | 每天死磕一点点
 * @date    2022-1-15
 */
/*
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 * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
 * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
 * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
 
#include "los_event_pri.h"
#include "los_task_pri.h"
#include "los_spinlock.h"
#include "los_mp.h"
#include "los_percpu_pri.h"
#include "los_sched_pri.h"
#include "los_hook.h"
#ifdef LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ENABLE
#include "los_exc.h"
#endif
 
/// 初始化一个事件控制块
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_EventInit(PEVENT_CB_S eventCB)
{
    UINT32 intSave;
 
    if (eventCB == NULL) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_PTR_NULL;
    }
 
    intSave = LOS_IntLock();//锁中断
    eventCB->uwEventID = 0;//事件类型初始化
    LOS_ListInit(&eventCB->stEventList);//事件链表初始化
    LOS_IntRestore(intSave);//恢复中断
    OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_EVENT_INIT, eventCB);
    return LOS_OK;
}
///事件参数检查
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT32 OsEventParamCheck(const VOID *ptr, UINT32 eventMask, UINT32 mode)
{
    if (ptr == NULL) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_PTR_NULL;
    }
 
    if (eventMask == 0) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_EVENTMASK_INVALID;
    }
 
    if (eventMask & LOS_ERRTYPE_ERROR) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_SETBIT_INVALID;
    }
 
    if (((mode & LOS_WAITMODE_OR) && (mode & LOS_WAITMODE_AND)) ||
        (mode & ~(LOS_WAITMODE_OR | LOS_WAITMODE_AND | LOS_WAITMODE_CLR)) ||
        !(mode & (LOS_WAITMODE_OR | LOS_WAITMODE_AND))) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_FLAGS_INVALID;
    }
    return LOS_OK;
}
///根据用户传入的事件值、事件掩码及校验模式，返回用户传入的事件是否符合预期
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 OsEventPoll(UINT32 *eventID, UINT32 eventMask, UINT32 mode)
{
    UINT32 ret = 0;
 
    LOS_ASSERT(OsIntLocked());//断言不允许中断了
    LOS_ASSERT(LOS_SpinHeld(&g_taskSpin));//任务自旋锁
 
    if (mode & LOS_WAITMODE_OR) {//如果模式是读取掩码中任意事件
        if ((*eventID & eventMask) != 0) {
            ret = *eventID & eventMask;
        }
    } else {//等待全部事件发生
        if ((eventMask != 0) && (eventMask == (*eventID & eventMask))) {//必须满足全部事件发生
            ret = *eventID & eventMask;
        }
    }
 
    if (ret && (mode & LOS_WAITMODE_CLR)) {//读取完成后清除事件
        *eventID = *eventID & ~ret;
    }
 
    return ret;
}
///检查读事件
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT32 OsEventReadCheck(const PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask, UINT32 mode)
{
    UINT32 ret;
    LosTaskCB *runTask = NULL;
 
    ret = OsEventParamCheck(eventCB, eventMask, mode);//事件参数检查
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
 
    if (OS_INT_ACTIVE) {//中断正在进行
        return LOS_ERRNO_EVENT_READ_IN_INTERRUPT;//不能在中断发送时读事件
    }
 
    runTask = OsCurrTaskGet();//获取当前任务
    if (runTask->taskStatus & OS_TASK_FLAG_SYSTEM_TASK) {//任务属于系统任务
        OsBackTrace();
        return LOS_ERRNO_EVENT_READ_IN_SYSTEM_TASK;//不能在系统任务中读取事件
    }
    return LOS_OK;
}
/// 读取指定事件类型的实现函数，超时时间为相对时间：单位为Tick
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT32 OsEventReadImp(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask, UINT32 mode,
                                              UINT32 timeout, BOOL once)
{
    UINT32 ret = 0;
    LosTaskCB *runTask = OsCurrTaskGet();
    OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_EVENT_READ, eventCB, eventMask, mode, timeout);
 
    if (once == FALSE) {
        ret = OsEventPoll(&eventCB->uwEventID, eventMask, mode);//检测事件是否符合预期
    }
 
    if (ret == 0) {//不符合预期时
        if (timeout == 0) {//不等待的情况
            return ret;
        }
 
        if (!OsPreemptableInSched()) {//不能抢占式调度
            return LOS_ERRNO_EVENT_READ_IN_LOCK;
        }
 
        runTask->eventMask = eventMask; //等待事件
        runTask->eventMode = mode;      //事件模式
        runTask->taskEvent = eventCB;   //事件控制块
        OsTaskWaitSetPendMask(OS_TASK_WAIT_EVENT, eventMask, timeout);//任务进入等待状态,等待事件的到来并设置时长和掩码
        ret = runTask->ops->wait(runTask, &eventCB->stEventList, timeout);
        if (ret == LOS_ERRNO_TSK_TIMEOUT) {
            return LOS_ERRNO_EVENT_READ_TIMEOUT;
        }
 
        ret = OsEventPoll(&eventCB->uwEventID, eventMask, mode);//检测事件是否符合预期
    }
    return ret;
}
///读取指定事件类型，超时时间为相对时间：单位为Tick
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT32 OsEventRead(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask, UINT32 mode, UINT32 timeout,
                                           BOOL once)
{
    UINT32 ret;
    UINT32 intSave;
 
    ret = OsEventReadCheck(eventCB, eventMask, mode);//读取事件检查
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
 
    SCHEDULER_LOCK(intSave);
    ret = OsEventReadImp(eventCB, eventMask, mode, timeout, once);//读事件实现函数
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
    return ret;
}
///事件恢复操作
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT8 OsEventResume(LosTaskCB *resumedTask, const PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 events)
{
    UINT8 exitFlag = 0;//是否唤醒
 
    if (((resumedTask->eventMode & LOS_WAITMODE_OR) && ((resumedTask->eventMask & events) != 0)) ||
        ((resumedTask->eventMode & LOS_WAITMODE_AND) &&
        ((resumedTask->eventMask & eventCB->uwEventID) == resumedTask->eventMask))) {//逻辑与 和 逻辑或 的处理
        exitFlag = 1; 
 
        resumedTask->taskEvent = NULL;
        OsTaskWakeClearPendMask(resumedTask);
        resumedTask->ops->wake(resumedTask);
    }
 
    return exitFlag;
}
///以不安全的方式写事件
LITE_OS_SEC_TEXT VOID OsEventWriteUnsafe(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 events, BOOL once, UINT8 *exitFlag)
{
    LosTaskCB *resumedTask = NULL;
    LosTaskCB *nextTask = NULL;
    BOOL schedFlag = FALSE;
    OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_EVENT_WRITE, eventCB, events);
    eventCB->uwEventID |= events;//对应位贴上标签
    if (!LOS_ListEmpty(&eventCB->stEventList)) {//等待事件链表判断,处理等待事件的任务
        for (resumedTask = LOS_DL_LIST_ENTRY((&eventCB->stEventList)->pstNext, LosTaskCB, pendList);
             &resumedTask->pendList != &eventCB->stEventList;) {//循环获取任务链表
            nextTask = LOS_DL_LIST_ENTRY(resumedTask->pendList.pstNext, LosTaskCB, pendList);//获取任务实体
            if (OsEventResume(resumedTask, eventCB, events)) {//是否恢复任务
                schedFlag = TRUE;//任务已加至就绪队列,申请发生一次调度
            }
            if (once == TRUE) {//是否只处理一次任务
                break;//退出循环
            }
            resumedTask = nextTask;//检查链表中下一个任务
        }
    }
 
    if ((exitFlag != NULL) && (schedFlag == TRUE)) {//是否让外面调度
        *exitFlag = 1;
    }
}
///写入事件
LITE_OS_SEC_TEXT STATIC UINT32 OsEventWrite(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 events, BOOL once)
{
    UINT32 intSave;
    UINT8 exitFlag = 0;
 
    if (eventCB == NULL) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_PTR_NULL;
    }
 
    if (events & LOS_ERRTYPE_ERROR) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_SETBIT_INVALID;
    }
 
    SCHEDULER_LOCK(intSave);    //禁止调度
    OsEventWriteUnsafe(eventCB, events, once, &exitFlag);//写入事件
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);  //允许调度
 
    if (exitFlag == 1) { //需要发生调度
        LOS_MpSchedule(OS_MP_CPU_ALL);//通知所有CPU调度
        LOS_Schedule();//执行调度
    }
    return LOS_OK;
}
///根据用户传入的事件值、事件掩码及校验模式，返回用户传入的事件是否符合预期
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_EventPoll(UINT32 *eventID, UINT32 eventMask, UINT32 mode)
{
    UINT32 ret;
    UINT32 intSave;
    //事件参数检查
    ret = OsEventParamCheck((VOID *)eventID, eventMask, mode);
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
 
    SCHEDULER_LOCK(intSave);//申请任务自旋锁
    ret = OsEventPoll(eventID, eventMask, mode);
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
    return ret;
}
///读取指定事件类型，超时时间为相对时间：单位为Tick
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_EventRead(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask, UINT32 mode, UINT32 timeout)
{
    return OsEventRead(eventCB, eventMask, mode, timeout, FALSE);
}
///写指定的事件类型
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_EventWrite(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 events)
{
    return OsEventWrite(eventCB, events, FALSE);
}
///只读一次事件
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 OsEventReadOnce(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask, UINT32 mode,
                                              UINT32 timeout)
{
    return OsEventRead(eventCB, eventMask, mode, timeout, TRUE);
}
///只写一次事件
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 OsEventWriteOnce(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 events)
{
    return OsEventWrite(eventCB, events, TRUE);
}
///销毁指定的事件控制块
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_EventDestroy(PEVENT_CB_S eventCB)
{
    UINT32 intSave;
 
    if (eventCB == NULL) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_PTR_NULL;
    }
 
    SCHEDULER_LOCK(intSave);
    if (!LOS_ListEmpty(&eventCB->stEventList)) {
        SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
        return LOS_ERRNO_EVENT_SHOULD_NOT_DESTROY;
    }
 
    eventCB->uwEventID = 0;
    LOS_ListDelInit(&eventCB->stEventList);
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
    OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_EVENT_DESTROY, eventCB);
    return LOS_OK;
}
///清除指定的事件类型
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 LOS_EventClear(PEVENT_CB_S eventCB, UINT32 eventMask)
{
    UINT32 intSave;
 
    if (eventCB == NULL) {
        return LOS_ERRNO_EVENT_PTR_NULL;
    }
    OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_EVENT_CLEAR, eventCB, eventMask);
    SCHEDULER_LOCK(intSave);
    eventCB->uwEventID &= eventMask;
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
 
    return LOS_OK;
}
///有条件式读事件
#ifdef LOSCFG_COMPAT_POSIX
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 OsEventReadWithCond(const EventCond *cond, PEVENT_CB_S eventCB,
                                            UINT32 eventMask, UINT32 mode, UINT32 timeout)
{
    UINT32 ret;
    UINT32 intSave;
 
    ret = OsEventReadCheck(eventCB, eventMask, mode);
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
 
    SCHEDULER_LOCK(intSave);
 
    if (*cond->realValue != cond->value) {
        eventCB->uwEventID &= cond->clearEvent;
        goto OUT;
    }
 
    ret = OsEventReadImp(eventCB, eventMask, mode, timeout, FALSE);
OUT:
    SCHEDULER_UNLOCK(intSave);
    return ret;
}
#endif