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[操作系统]QEP之init()和dispatch()流程图


抽象状态机类QFsm或QHsm有一个函数指针,用于在继承的具体状态机类中指向具体的状态函数,其有两个接口函数init()和dispatch(),其工作原理是理解状态机处理事件过程的关键。

具体状态机类继承自QFsm或QHsm,同时继承了这个函数指针,用于动态指向具体状态机类中的私有状态函数。

具体事件继承于根事件QEvent,并可以自己增加附加的属性。

QEP继承关系

   图1.QEP总体类结构

1.预备知识

(1)声明一个函数指针

具体状态机类继承自QFsm或QHsm,则具体状态机具有了一个指针state,state可以指向任何状态函数,并调用状态函数执行。dispatch()函数可以用空事件探测状态机的结构、可以执行进入和退出动作、可以执行具体的事件处理动作,也可以进行状态转移。

typedef uint8_t QState;              typedef QState (*QStateHandler)(void *me, QEvent const *e);/*函数指针*/

(2)声明一个状态机中的函数指针变量

typedef struct QFsmTag {  QStateHandler state; /*变量(函数指针),指向状态机当前状态(函数)*/} QFsm;typedef struct QFsmTag QHsm;

(3)状态函数处理后的返回结果

每个状态函数中,根据不同的事件处理,处理完后要返回上边的结果之一,供dispatch()了解状态函数对某事件是否忽略、是否处理完、是否转换、是否不能处理而要让父状态函数来处理。

QSUPP(super)中的参数决定了层次状态机的层次结构。

/* 忽略事件 */#define Q_IGNORED()     (Q_RET_IGNORED)/* 已处理事件 */#define Q_HANDLED()     (Q_RET_HANDLED)/* 状态转移 */#define Q_TRAN(target_) \  (((QFsm *)me)->state = (QStateHandler)(target_), Q_RET_TRAN)/* 到超状态 */#define Q_SUPER(super_) \  (((QHsm *)me)->state = (QStateHandler)(super_), Q_RET_SUPER)

(4)触发动作

dispatch()用于主动去触发具体状态机,以探知状态机的结构、执行进入和退出动作。用QEPEMPTYSIG触发空动作,总是会执行到状态函数的最后一行QSUPPER(super_),通过触发后的返回结果,可以探知状态机的层次结构。

/* 以sig_信号触发状态机 */#define QEP_TRIG_(state_, sig_) \  ((*(state_))(me, &QEP_reservedEvt_[sig_]))/* 触发退出动作,在层次状态机HSM */#define QEP_EXIT_(state_) \  if (QEP_TRIG_(state_, Q_EXIT_SIG) == Q_RET_HANDLED) { \    ...QS \  }/* 触发进入动作,在层次状态机HSM */#define QEP_ENTER_(state_) \  if (QEP_TRIG_(state_, Q_ENTRY_SIG) == Q_RET_HANDLED) { \    ...QS \  }/* 触发空动作,在层次状态机HSM (自加)*/#define QEP_EMPTY_(state_) \  QEP_TRIG_(state_, QEP_EMPTY_SIG_) 

2.Fsm状态机init()和dispatch()流程

(1)QFsm_init()流程
QFsm_init流程

   图2.QFsm_init()流程

(2)QFsm_dispatch()流程
QFsm_dispatch流程

   图3.QFsm_dispatch()流程

3.Hsm状态机init()和dispatch()流程

从顶级状态的初始伪状态开始,到本初始伪状态转换的终状态(子状态),执行进入动作。在终状态(子状态)继续检查有没有子初始伪状态,如果有的话,继续进入,执行进入动作,直到最终状态。

(1)QHsm_init()流程
QHsm_init流程加状态机

   图4.QHsm_init()流程图与层次状态机

(2)QHsm_dispatch()流程
QHsm_dispatch流程

   图5.QHsm_dispatch()流程图

关键词:状态机;抽象状态机类;具体状态机类,状态函数;初始伪状态;父状态;超状态;源状态;终状态;最终状态。

参考:
【1】Miro Samek《UML状态图的实用C/C++设计---嵌入式系统的事件驱动型编程技术》第二版