TinyOS 中的 task

task 的目的

做过界面的编程的同学可能会有这种经历，界面不响应，那，其实程序总是在后台运行，但是后台可能是个for循环，那么界面的点击等事件都不能执行。

在windows界面编程中利用了事件机制来做，维护了事件的队列，然后有一个线程不停的取出事件然后回调注册的事件处理函数，每个事件处理函数必然是短小的，否则会独占处理器太久，其他操作得不到响应。

在Qt中，为了维持对用户的响应，使用的是signal函数，signal函数触发slot的操作，理论上也应该是短小的操作。

在两种机制中，主线程负责ui方面的响应，要不就是把发生的时间记录下来，要不就是直接signal信号出去，然后立即返回。总体的规则是负责ui的线程中不能出现长时间占用cpu的操作。

task的出现和以上情况是一致的，在使用post task后，函数立即返回，可以执行其他操作，其他组件也可以继续相应用户，所有的task应该是短小的操作，以保证其他的task不会产生太大的延迟。

TinyOS中采用了队列的机制来循环处理task，用线程来讲就好像，由boot触发的main函数像一个主线程，用来记录用户的操作以及各种task，而schedule组件就像是一个负责处理的线程，循环的处理用户已经post的线程，这样，用户的操作，如亮灯、终端等，可以得到及时的响应，外界的信息也不会那么容易的丢失。

task 的机制

在tinyos 1.x中task采用的方式是post task，在2.x中使用BasicTasic接口来进行task的注册，但完全可以用1.x中的方法。

前面提到过post task只是往task队列中添加一条task调用记录，然后由scheduler循环处理，在post task和scheduler真正调用task时，一定会产生延迟，也就是说task的调用是推后的函数调用。

因为在1.x中schedular貌似没有设置task队列的长度，那么意味着一个组件可以无限post task，但实际上这种情况会使得一个组件独占cpu资源。

为了避免这种情况，在2.x中schedular设置了的task的调用数组，数组中的每一项是注册过的task，当task被调用了，就相应的置位，关于顺序问题应该是有做记录（我不知道，求告诉QAQ），这样可以防止一个组件post过多相同的task独占资源。

task 和函数的不同

执行操作不同

最主要的不同在于调用，这也是task存在的意义，就像前面说的，task是为了相应用户而生，调用 task 时在 post 后立即返回，而函数要执行完后返回。

长相也不同

task的标准形式如下

task void 函数名()
{
    // do task
}

这意味着task没有返回值，也没有参数。task的思想是为了执行一段操作，调用task时立即返回，所以没有返回值是情理之中，但post task却有返回值，我们等会说。

task 的参数我的想法是，TinyOS 的思想是节点的内存有限，所以尽可能减少临时变量和动态变量这一类变量，所以可以看到文档建议一些变量最好直接在组件中进行定义，没有那么多的内存空间来做函数的栈存储临时变量。

基于以上分析，task不带参数，也不帮你存储参数，但由于这个性质，task运行时可能会产生问题，我们在后面会说到。

是否允许中断，应该说是抢占？

可以明确的是，task是允许中断（我觉的更确切应该说是抢占）的，我想这也是保持用户响应的一部分。同时，我的想法是普通函数是不允许中断的，因为task是允许中断的。。。

async 函数意味着可以异步执行，TinyOS规定 async 函数中不能调用普通函数，也就是同步函数，异步的意思貌似是可以抢占其他函数的执行，或者说是打断，同时自己也可以被抢占。那么如果想要在 async 函数中执行同步代码，就要用到task，也是唯一方式。

task 返回失败的情况

首先post task是有返回值的。

为了防止同一组件不停的post task，Tinyos 2.x中post在有同名task正在队列并且没有执行时返回Fail，应该就是检查task调用数组了，这以为着你开启一个for循环来post数组是不允许的，如下

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    post process_message();
}

上面这代码，如果第一个post成功，并且process_message函数执行有一定时间，那么根据TinyOS规定，一个process_message在执行，一个process_message函数在队列，其他的处理函数就都没有得到执行，返回的是Fail。在这种情况下，你的想法是处理10条消息，但实际上只处理了2条。

这样看来，这种情况下你所post task的数目与实际执行的task的数目并不一定相同。

但TinyOS允许task自身调用，如下

task void process_message()
{
    // start processing message
    ...
    // finish processing message
    process_message()
}

通过这种方式，task应该是不会返回Fail的，因为task实在结尾处调用自身，如果设置一个counter的话，应该可以实现上面的for循环调用。

In TinyOS 2.x, a basic post will only fail if and only if the task has already been posted and has not started execution.

task 只关注当前

按照线程的思维方式，线程所使用的变量都是进程的，这意味着如果其他线程修改了进行的变量，当前线程可能并不知情。

task执行任务是推迟的，并且task是允许中断的，这意味这在使用post task后，组件的值随时可能发生变化，任何一个中断都有可能修改数据，你post task时所认为task使用的变量，当scheduler真正调用时，可能已经物是人非。

task执行时永远使用当前组件内最新（updated）的变量值，这意味着你在post task时最好想清楚当task执行时所采用的组件变量是否已经发生改变，必要的话需要采取一定保护变量的措施，如设置变量标志位等，如使用send时采用send_busy标志应该是常用的方法。

其他

我看到 TaskBasic 接口里好像有优先级的设定，这意味着如果加入优先级， task 的顺序可能会发生不可控的变化，使用 task 时需要更为细致。

最后

作者水平有限，准确信息请参考TinyOS官方文档