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[简要](../../../../README.md)
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# 微内核 k_kit
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> k_kit 以下简称 kit。kit 可以理解成是一个实时内核中的软定时器模块的强化版。
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基于此设计的程序就是由所有软定时器组成的集合，这些集合既可作为一个完整的工程，也可以作为一个线程模块，使用非常灵活。
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## 特点
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- 是一个极小的，由事件驱动的，管理任务的微内核；
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- 介于裸机与实时内核之间，适用于资源受限的微型系统的同时，尽可能提供类似实时内核接口和管理方式；
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- 极低的跨平台需求，只需要实现几个简单的接口，即可在任何平台上运行；
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- 所有功能模块都有独立的对象，所有对象动通过态申请和销毁；
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- 极短的、固定的关中断时间，有效保障硬实时性；
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- 基于 kit 设计的工程可无缝扩充到 RTK 实时内核中 [点击查看 RTK](../../README.md)；
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## 文件结构
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```bash
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...
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└── kit # 本目录
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├── k_kit.c # kit 的所有实现代码。
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├── k_kit.h # 完整的 kit 的功能接口
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└── kk.h # 跨内核接口，与实时内核中 RTK 中的 `rtk_kk.h` 保持一致
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```
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## 模块简介
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### `work`
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- work 是任务管理的对象，数据结构由 k_work_t 封装，在创建对象时设置实现函数；
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- 任务拥有: 运行、延时、挂起、堵塞 的能力；
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- 所有任务都由队列函数 k_work_q_handler() 执行调用管管理；
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- 所有任务可设置由通讯模块唤醒；
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- 所有任务默认附带一个接收邮箱；
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- 所有任务函数必须返回；
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- 所有任务都允许设置优先级，但不可抢断；
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#### *mbox*
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- mbox 是 work 附带的一个功能的扩展功能，用法与 fifo 类似；
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- 邮箱在使用前需要被创建，每个任务最多只能有一个邮箱；
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- 邮件内存从堆中申请，传递的是指针，与 fifo 不可混用；
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- 一个新邮件被提交时，对应的任务一定被唤醒；
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- 提取后的邮件在任务函数退出后被自动删除；
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### `timer`
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- timer 是软定时器的管理对象，数据结构由 k_timer_t 封装，在创建对象时设置实现函数；
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- 软定时器的本质是在 work 的基础上添加一些时间特性的任务；
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- 软定时器拥有: 运行、延时、挂起 的能力；
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- 所有软定时器都由队列函数 k_timer_q_handler() 执行调用管管理；
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- 所有软定时器函数必须返回；
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- 所有软定时器都允许设置优先级，但不可抢断；
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### work 与 timer 比较
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| | work | timer |
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| :------: | :----------------: | :-----------------: |
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| 入口 | k_work_q_handler() | k_timer_q_handler() |
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| 运行 | 是 | 是 |
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| 延时 | 是 | 是 |
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| 挂起 | 是 | 是 |
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| 堵塞 | 是 | 不支持 |
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| 优先级 | 0 .. 7 | 0 .. 7 |
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| mbox | 可用，默认唤醒 | 仅发送 |
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| fifo | 可用，注册唤醒 | 可用，不支持唤醒 |
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| queue | 可用，注册唤醒 | 可用，不支持唤醒 |
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| pipe | 可用，注册唤醒 | 可用，不支持唤醒 |
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| log | 可用 | 不可用 |
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### *IPC*
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- kit 目前包含了三种常用的独立对象的通讯模块 `fifo`, `queue`, `pipe` 和 work 专用的模块 `mbox`;
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| | fifo | queue | pipe | mbox |
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| :------------: | :-------: | :-------: | :------: | :------: |
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| 对象 | k_fifo_t | k_queue_t | k_pipe_t | k_work_t |
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| 数据缓存 | 堆 | 独立 | 独立 | 堆 |
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| 数据吞吐 | 中 | 慢 | 快 | 中 |
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| 数据交换 | 指针 | 副本 | 副本 | 指针 |
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| 单位长度 | 不限 | 固定 | 字节 | 不限 |
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| 总长度 | 不限 | 固定 | 固定 | 不限 |
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| 在中断申请缓存 | 禁止 | 可用 | 不需要 | 禁止 |
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| work | 完整可用 | 完整可用 | 完整可用 | 完整可用 |
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| timer | 仅收发 | 仅收发 | 仅收发 | 仅发送 |
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| isr | 仅收发 | 仅收发 | 仅收发 | 仅发送 |
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## 调度机制
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> 每个 work 对象都对应一个勾子函数为任务，由入口 k_work_q_handler() 管理（软定时器同理），通过三个关键链表的操作，调用对应的勾子函数。
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> 主要由接口 k_work_submit(), k_work_resume(), k_work_suspend(), k_work_later() 等触发有关链表的操作。
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- dlist_t event_list;
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> dlist_t event_list 是一个双向链表，由上述的接口插入，在队列管理接口中取出；
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- slist_t ready_list[8];
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> dlist_t event_list 共8个成员的单向链表，每个成员表示一个优先级，由队列管理接口使用；
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- slist_t delayed_list;
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> slist_t delayed_list 是一个单向链表，由队列管理接口使用；
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- 触发调试的过程：
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1. 在接口 k_work_submit() 中把任务对象添加超时信息并插入到 event_list 中；
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2. k_work_q_handler() 检测 delayed_list 如果有超时的任务，插入到 ready_list 中；
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3. k_work_q_handler() 总是在 event_list 取出任务对象，如果：
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- 任务已超时：插入到 ready_list;
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- 任务未超时：按时间顺序，插入到 delayed_list;
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4. 在 ready_list 中查找，如果：
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- 存在任务：从链中删除并执行任务；
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- 没有任务：无动作；
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5. 返回下个超时的任务的剩余时间；
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## END
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