318 lines
14 KiB
C
Executable File
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C
Executable File
/**
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* @file k_kit.h
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* @author LokLiang (lokliang@163.com)
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* @brief 裸机版微内核
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* @version 1.1.0
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*
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* @copyright Copyright (c) 2022
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*
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*/
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#ifndef __K_KIT_H__
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#define __K_KIT_H__
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#include <stddef.h>
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#include <stdint.h>
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#include <stdbool.h>
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#ifdef __cplusplus
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extern "C"
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{
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#endif
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typedef int k_err_t;
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typedef int k_tick_t;
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typedef void* k_hdl_t;
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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} k_work_q_t;
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typedef struct
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{
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void *(*malloc)(size_t); // 执行申请内存（内部已通过 scheduler_disable()/scheduler_enable() 进行临界保护）
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void (*free)(void *); // 执行释放内存（内部已通过 scheduler_disable()/scheduler_enable() 进行临界保护）
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unsigned (*get_sys_ticks)(void); // 获取当前系统时间
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unsigned (*interrupt_save)(void); // 禁止中断
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void (*interrupt_restore)(unsigned); // 恢复中断
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void (*scheduler_disable)(void); // 禁止线程的调度（实时内核使用，非实时内核使用可设置为NULL）
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void (*scheduler_enable)(void); // 恢复线程的调度（实时内核使用，非实时内核使用可设置为NULL）
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k_work_q_t *(*get_work_q_hdl)(void); // 获取当前执行 k_work_q_handler() 的线程的 k_work_q_t 对象（实时内核使用，非实时内核使用可设置为NULL）
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void (*thread_sleep)(k_tick_t sleep_ticks); // 使线程休眠（实时内核使用，非实时内核使用可设置为NULL）
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} k_init_t;
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void k_entry(const k_init_t *init_struct); // 初始化并进入微内核模式
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void k_init(const k_init_t *init_struct); // 初始化微内核
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void k_deinit(void); // 取消初始化微内核
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/** @defgroup work queue
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* @{
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*/
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typedef void (*k_work_q_fn)(void *arg);
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extern k_work_q_t *default_work_q_hdl; // 预留的一个工默认的作队列对象内存，初始值为内部默认的对象
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k_tick_t k_work_q_handler(k_work_q_t *work_q_handle); // 工作队列执行入口
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k_err_t k_work_q_create(k_work_q_t *work_q_handle); // 创建一个工作队列的对象
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void k_work_q_delete(k_work_q_t *work_q_handle); // 删除一个工作队列的对象
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void k_work_q_resume_regist(k_work_q_t *work_q_handle, k_work_q_fn work_q_resume, void *arg); // 注册一个函数：当有任务被提交时，此回调函数将被自动执行
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bool k_work_q_is_valid(k_work_q_t *work_q_handle); // 获取工作队列是否有效
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/**
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* @}
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*/
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/** @defgroup work
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* @{
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*/
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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} k_work_t;
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typedef void (*k_work_fn)(void *arg);
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void k_work_hook(k_work_q_t *work_q_handle, k_work_fn hook); // 设置切换任务时，进入和退出任务时回调函数
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bool k_work_q_delayed_state(k_work_q_t *work_q_handle); // 获取是否有正在延时状态的任务
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bool k_work_q_ready_state(k_work_q_t *work_q_handle); // 获取工作队列中是否有就绪的任务
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k_err_t k_work_create_default(k_work_t *work_handle,
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const char *name,
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k_work_fn work_route,
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void *arg,
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uint8_t priority,
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k_tick_t delay_ticks);
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k_err_t k_work_create(k_work_t *work_handle,
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const char *name,
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k_work_fn work_route,
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void *arg,
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uint8_t priority);
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void k_work_delete(k_work_t *work_handle); // 删除由工作队列管理的任务
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bool k_work_is_valid(k_work_t *work_handle); // 获取任务对象是否有效
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bool k_work_is_pending(k_work_t *work_handle); // 获取任务是否在就绪或延时的状态
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k_tick_t k_work_time_remain(k_work_t *work_handle); // 获取任务距离下个执行的剩余时间
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void k_work_submit(k_work_q_t *work_q_handle, k_work_t *work_handle, k_tick_t delay_ticks); // 使任务在指定工作队列中在指定时间后就绪
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void k_work_resume(k_work_t *work_handle, k_tick_t delay_ticks); // 唤醒任务。注意需要先使用 k_work_submit 绑定一个 work_q_handle
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void k_work_suspend(k_work_t *work_handle); // 挂起任务，任务不会被删除
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void k_work_later(k_tick_t delay_ticks); // 延时多少个系统节拍后再执行本任务
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void k_work_later_until(k_tick_t delay_ticks); // 从最后一次唤醒的时间算起，延时多少个系统节拍后再执行本任务（固定周期的延时）
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void k_work_yield(k_tick_t delay_ticks); // 释放一次CPU的使用权，不调度低于当前任务优先级的任务
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void k_work_sleep(k_tick_t delay_ticks); // 释放一次CPU的使用权，可调度低于当前任务优先级的任务
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k_work_t *k_get_curr_work_handle(k_work_q_t *work_q_handle); // 查询最近一次执行的任务
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k_err_t k_work_mbox_create(k_work_t *work_handle); // 创建任务的邮箱
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void k_work_mbox_delete(k_work_t *work_handle); // 删除任务的邮箱
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void *k_work_mbox_alloc(k_work_t *work_handle, size_t size); // 申请一个邮件
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k_err_t k_work_mbox_cancel(void *mbox); // 取消已申请的邮件
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k_err_t k_work_mbox_submit(void *mbox); // 发送邮件
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void *k_work_mbox_take(void); // 提取邮件
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void *k_work_mbox_peek(void); // 查询邮件
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void k_work_mbox_clr(void); // 清空任务的所有邮件
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/**
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* @}
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*/
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/** @defgroup timer queue
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* @{
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*/
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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} k_timer_q_t;
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typedef void (*k_timer_q_fn)(void *arg);
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||
extern k_timer_q_t *default_timer_q_hdl; // 预留的一个工默认的软定时器队列对象内存，初始值为内部默认的对象
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k_tick_t k_timer_q_handler(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 软定时器队列执行入口
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||
k_err_t k_timer_q_create(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 创建一个软定时器队列的对象
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||
void k_timer_q_delete(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 删除一个软定时器队列的对象
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||
void k_timer_q_resume_regist(k_timer_q_t *timer_q_handle, k_timer_q_fn timer_q_resume, void *arg); // 注册一个函数：当有任务被提交时，此回调函数将被自动执行
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||
bool k_timer_q_is_valid(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 获取软定时器队列是否有效
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/**
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* @}
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||
*/
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/** @defgroup timer
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* @{
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*/
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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} k_timer_t;
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typedef void (*k_timer_fn)(void *arg);
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bool k_timer_q_delayed_state(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 获取是否有正在延时状态的定时器
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bool k_timer_q_ready_state(k_timer_q_t *timer_q_handle); // 获取软定时器队列中是否有就绪的定时器
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||
k_err_t k_timer_create(k_timer_t *timer_handle,
|
||
k_timer_q_t *timer_q_handle,
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||
k_timer_fn timer_route,
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||
void *arg,
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||
uint8_t priority);
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void k_timer_delete(k_timer_t *timer_handle);
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void k_timer_set_period(k_timer_t *timer_handle, bool periodic, k_tick_t period); // 设置定时器的自动重装值
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void k_timer_start(k_timer_t *timer_handle, k_tick_t delay_ticks); // 使定时器在指定软定时器队列中在指定时间后就绪
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void k_timer_stop(k_timer_t *timer_handle); // 挂起定时器，定时器不会被删除
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||
k_err_t k_timer_newsubmit(k_timer_q_t *timer_q_handle, k_timer_fn timer_route, void *arg, k_tick_t delay_ticks); // 生成一个临时定时器，执行完自动删除
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||
k_err_t k_timer_resubmit(k_timer_q_t *timer_q_handle, k_timer_fn timer_route, void *arg, k_tick_t delay_ticks); // 删除并重新生成一个新的临时定时器，执行完自动删除
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void k_timer_cancel(k_timer_q_t *timer_q_handle, k_timer_fn timer_route); // 立即删除临时定时器
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||
bool k_timer_is_valid(k_timer_t *timer_handle); // 获取定时器对象是否有效
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||
bool k_timer_is_pending(k_timer_t *timer_handle); // 获取定时器是否在就绪或延时的状态
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||
bool k_timer_is_periodic(k_timer_t *timer_handle); // 查询当前是否自动重装
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||
k_tick_t k_timer_get_period(k_timer_t *timer_handle); // 查询当前的自动重装值
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||
k_tick_t k_timer_time_remain(k_timer_t *timer_handle); // 获取定时器距离下个执行的剩余时间
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/**
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* @}
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||
*/
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/** @defgroup fifo
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* @{
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||
*/
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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||
} k_fifo_t;
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k_err_t k_fifo_q_create(k_fifo_t *fifo_handle); // 创建一个 FIFO 对象
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void k_fifo_q_delete(k_fifo_t *fifo_handle); // 删除一个 FIFO 的对象
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void k_fifo_q_clr(k_fifo_t *fifo_handle); // 清除 FIFO 内的所有数据
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bool k_fifo_q_is_valid(k_fifo_t *fifo_handle); // 获取 FIFO 对象是否有效
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void k_fifo_q_regist(k_fifo_t *fifo_handle, k_work_t *work_handle, k_tick_t delay_ticks); // 注册当队列非空时被唤醒的任务
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void k_fifo_q_unregist(k_fifo_t *fifo_handle); // 取消注册任务
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||
void *k_fifo_alloc(size_t size); // 申请可用于 FIFO 的数据结构
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||
k_err_t k_fifo_free(void *data); // 释放由 k_fifo_alloc() 申请的数据结构
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||
k_err_t k_fifo_put(k_fifo_t *fifo_handle, void *data); // 把数据结构压入到 FIFO 中
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||
void *k_fifo_take(k_fifo_t *fifo_handle); // 从 FIFO 中弹出最先压入的数据
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||
void *k_fifo_peek_head(k_fifo_t *fifo_handle); // 查询 FIFO 中头部的数据地址
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||
void *k_fifo_peek_tail(k_fifo_t *fifo_handle); // 查询 FIFO 中尾部的数据地址
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||
/**
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* @}
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||
*/
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/** @defgroup queue
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* @{
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||
*/
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typedef struct
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{
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k_hdl_t hdl;
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} k_queue_t;
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k_err_t k_queue_create(k_queue_t *queue_handle, size_t queue_length, size_t item_size); // 创建一个 QUEUE 对象
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void k_queue_delete(k_queue_t *queue_handle); // 删除一个 QUEUE 的对象
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||
void k_queue_clr(k_queue_t *queue_handle); // 清除 QUEUE 内的所有数据
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||
|
||
bool k_queue_is_valid(k_queue_t *queue_handle); // 获取 QUEUE 对象是否有效
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|
||
void k_queue_regist(k_queue_t *queue_handle, k_work_t *work_handle, k_tick_t delay_ticks); // 注册当队列非空时被唤醒的任务
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void k_queue_unregist(k_queue_t *queue_handle); // 取消注册任务
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||
k_err_t k_queue_recv(k_queue_t *queue_handle, void *dst); // 接收并复制数据
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||
k_err_t k_queue_send(k_queue_t *queue_handle, const void *src); // 复制数据并发送
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||
void *k_queue_alloc(k_queue_t *queue_handle); // 申请可用于 QUEUE 的数据结构
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||
k_err_t k_queue_free(void *data); // 释放由 k_queue_alloc() 申请的数据结构
|
||
k_err_t k_queue_put(void *data); // 把数据压入到 QUEUE 中
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||
void *k_queue_take(k_queue_t *queue_handle); // 从 QUEUE 中弹出最先压入的数据
|
||
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||
void *k_queue_peek_head(k_queue_t *queue_handle); // 查询 QUEUE 中头部的数据地址
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||
void *k_queue_peek_tail(k_queue_t *queue_handle); // 查询 QUEUE 中尾部的数据地址
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size_t k_queue_get_item_size(k_queue_t *queue_handle); // 读回 k_queue_create() 中设置的 item_size 的值
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k_queue_t *k_queue_read_handle(void *data); // 查询已申请数据的所属队列句柄
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/**
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* @}
|
||
*/
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||
|
||
/** @defgroup pipe
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||
* @{
|
||
*/
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||
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||
typedef struct
|
||
{
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||
k_hdl_t hdl;
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||
} k_pipe_t;
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k_err_t k_pipe_create(k_pipe_t *pipe_handle, size_t pipe_size); // 创一个管道对象
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void k_pipe_delete(k_pipe_t *pipe_handle); // 删除一个管道对象
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void k_pipe_clr(k_pipe_t *pipe_handle); // 清空管道的数据
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bool k_pipe_is_valid(k_pipe_t *pipe_handle); // 获取 PIPE 对象是否有效
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void k_pipe_regist(k_pipe_t *pipe_handle, k_work_t *work_handle, k_tick_t delay_ticks); // 注册当队列非空时被唤醒的任务
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void k_pipe_unregist(k_pipe_t *pipe_handle); // 取消注册任务
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||
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||
size_t k_pipe_poll_write(k_pipe_t *pipe_handle, uint8_t data); // 写一个字节到缓存中（写入缓存），返回实际复制成功的字节数
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size_t k_pipe_fifo_fill(k_pipe_t *pipe_handle, const void *data, size_t size); // 把内存数据复制到缓存中（写入缓存），返回实际复制成功的字节数
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size_t k_pipe_poll_read(k_pipe_t *pipe_handle, uint8_t *data); // 从缓存复制一个字节到指定地址中，返回 0 表示缓存空
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||
size_t k_pipe_fifo_read(k_pipe_t *pipe_handle, void *data, size_t size); // 从管道中复制数据到内存（从缓存读取），返回实际复制成功的字节数。注：参数 data 值可以为 NULL，此时不复制数据，只释放相应的数据量
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bool k_pipe_is_ne(k_pipe_t *pipe_handle); // 获取管道非空, true 有数据
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size_t k_pipe_get_valid_size(k_pipe_t *pipe_handle); // 获取管道的数据大小（字节数）
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size_t k_pipe_get_empty_size(k_pipe_t *pipe_handle); // 获取管道的剩余空间（字节数）
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void k_pipe_peek_valid(k_pipe_t *pipe_handle, void **dst_base, size_t *dst_size); // 获取当前已写入的连续的内存信息
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void k_pipe_peek_empty(k_pipe_t *pipe_handle, void **dst_base, size_t *dst_size); // 获取当前空闲的连续的内存信息
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||
/**
|
||
* @}
|
||
*/
|
||
|
||
/** @defgroup miscellaneous
|
||
* @{
|
||
*/
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k_tick_t k_get_sys_ticks(void); // 获取当前系统时间
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void k_disable_interrupt(void); // 禁止中断（屏蔽中断并自动记录嵌套数）
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void k_enable_interrupt(void); // 恢复中断（根据嵌套数自动恢复中断）
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void k_log_sched(void); // 打印当前调度日志
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/**
|
||
* @}
|
||
*/
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|
||
#ifdef __cplusplus
|
||
}
|
||
#endif
|
||
|
||
#endif
|