mbed OSのスケジューラー MINAR を使ってみる

mbed Advent Calendar 2015 の1日目の記事です。

注: この記事は technology preview 版のソフトウェアを利用したものになるので、今後変わる可能性があります。

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mbed OSで新たに採用されたMINARというスケジューラーを触ってみたので、その挙動をまとめます。

mbed OSはRTOSではなく、Node.jsのようなイベント駆動のアーキテクチャになっています。

なので、スケジューラー周りはNode.jsを触ったことがある人だと理解しやすいかもしれません。

0. 準備

前回の記事に沿ってLチカが動くところまで行います。

1. app_start()

従来のmbedのプログラムではmain関数から処理が始まり、だいたい以下のようなコードを書いていました。

int main(){
  do_initialize_something();
  while (true) {
    do_loop_something();
  }
}

mbed OSでは main を書かずに app_start 関数を書く必要があります。

void app_start(int, char**) {
    minar::Scheduler::postCallback(blinky).period(minar::milliseconds(500));
}

mbed OSのMINARは何を行っているかというと、下の擬似コードのようなことを行っています。

while (true) {
    while (event_available_to_schedule()) { // イベントが発火しているか
        schedule_event(); // 発火しているイベントの実行 ex. blinky()
    }
    sleep();
}

要は実行できるイベントがあれば、実行し、あとは寝ています。

2. 定期的なスケジューリング

1秒おきにLEDをチカチカさせるイベントを定期的に実行する場合、mbed OSのMINARを省略なしに使ったコードは以下のようになります。

#include "mbed-drivers/mbed.h"

using mbed::util::FunctionPointer0;
using mbed::util::FunctionPointerBind;
using mbed::util::Event;

static DigitalOut led(LED1);

static void blinky(void) {
    led = !led;
}

void app_start(int, char**) {
    FunctionPointer0<void> ptr_to_blinky(blinky); // 関数へのポインターの生成
    FunctionPointerBind<void> bind_of_blinky(ptr_to_blinky.bind()); // 引数をbind
    Event e(bind_of_blinky); // イベントを生成
    minar::Scheduler::postCallback(e).period(minar::milliseconds(1000)); // 1秒ごとに実行
}

ポインターを生成してから、引数を固定して、その後にイベントを生成して、定期実行のキューを積むような処理になります。

FunctionPointer0 には FunctionPointer1 FunctionPointer2 FunctionPointer3 という種類があり、それぞれ引数が1個、2個、3個の関数に対応しています。

例えば引数が1つの関数を使ったコードは以下のようになります。

#include "mbed-drivers/mbed.h"

using mbed::util::FunctionPointer1;
using mbed::util::FunctionPointerBind;
using mbed::util::Event;

static DigitalOut led(LED1, 1);

static void blinky(int i) {
    led = i; // 1 => off, 0 => on
}

void app_start(int, char**) {
    FunctionPointer1<void, int> ptr_to_blinky(blinky); // 関数へのポインターの生成
    FunctionPointerBind<void> bind_of_blinky_on(ptr_to_blinky.bind(0)); // 引数(0)をbind
    FunctionPointerBind<void> bind_of_blinky_off(ptr_to_blinky.bind(1)); // 引数(1)をbind
    Event e_on(bind_of_blinky_on); // LEDを光らせるイベントを生成
    Event e_off(bind_of_blinky_off); // LEDを消すイベントを生成
    minar::Scheduler::postCallback(e_on).period(minar::milliseconds(2000)); // 2秒ごとに実行
    minar::Scheduler::postCallback(e_off).delay(minar::milliseconds(1000)).period(minar::milliseconds(2000)); // 1秒後から2秒ごとに実行
}