入门-tinyos编程思想

入门-tinyos编程思想
除非特别说明，所有的程序都是基于tinyos-1.3的，并在VM 模拟Win xp 32位下用cygwin调试运行。

思想：
Tinyos使用的是一种特殊的，面向组件的编程思想，这种思想和用惯了面向对象的编程思想的我来说，非常不习惯。

Tinyos和nesC为什么难学？因为他没有正常的教科书，不像C， C++，Java 一样有专门的书或者资料，告诉你需要实现什么功能，要去用到什么类（这里是组件），要去用什么接口，要去用什么函数。

Tinyos完全没有这些东西，什么都是让你自己去摸索和实践。

所以你有太多的不习惯：
1. 你不习惯NesC程序的基本组成是Component，每个Component是一个*.nc文件。

这里不像Java，大家都知道java当中的类是有继承关系，有子类超类等等。

你只需要知道一些简单的类，就可以自己扩展学习，即使有没见过的类，也可以找到很详细的介绍和使用方法。

NesC中没有类的概念，自然也就没有子类超类，没有继承，也就是说，如果你知道有这么一个Component，你就可以用这个Component 可以完成一定的工作。

但是如果你不知道这个Component呢，尤其是某些底层的Component 那么嘿嘿~~！！要么你像我一样，去逼自己看懂系统提供那些的Component，要么自己写一个。

可问题你现在连最简单的blink 程序都看不懂，更何况自己写了。

所以每个用NesC的初学者都和瞎子差不多，说白了，你就是什么都不会的。

你的C还有java经验都根本没用。

当然，你会if 还有for语句，这是你在学习tinyos中唯一比买菜大妈强的地方。

2. 你不习惯NesC程序的中Component的使用方法。

NesC程序中采用了一种所谓的wiring的机制来指明component与component之间的关系。

3. 你不习惯NesC程序的中组件的层次结构，也就是接口，方法，属性，函数的关系。

一个Component调用其他的Component的方式是使用“interface”，使用方用关键字“uses”的interface连接到提供方“provides”的interface。

那么
使用方就可以在自己的实现中去使用来自提供方“interface”当中的方法。

在这里必须强调：
A．一个组件如果use某个interface，就必须实现这个interface当中的event。

B．一个组件如果provide某个interface，就必须实现这个interface当中所有的command。

Interface我个人把他看成是系统可以识别的方法或者说函数的集合，或者可以说系统的API，通常interface的内容是几个command 和/或 event的声明。

单看interface文件而言，command和event里面的内容是空着的，这点和java 很像。

command 和 event是逻辑代码具体实现的地方，他们的具体内容由provide他们的component来实现。

我们所熟悉的内容在这里出现，if和for都可以在这里出现了。

我的理解，command和event就是我们熟悉的c语言当中的函数，或者java当中的方法。

因为command出现了标志性的括号，比如init（）。

注意，在被调用的时候，Command用“call”，event用“signal”。

TinyOS提供了一些系统interface，用来完成基本的程序功能。

这里很神奇，因为知道某个interface就可以直接完成你的工作，但是作为学习者的我们就非常的累，你必须去熟悉和了解这些interface对应的功能和用法。

比如stdcontrol 接口就是用来控制程序流程，有3个command，分别是init（），start（），stop（）。

再比如Leds接口是用来控制传感器上的灯的，有很多command，比如redon（），redoff()就是控制红灯亮暗。

在component，interface，command/event当中是有层次关系的。

一般来说，component是最高级的，可以理解为Interface是 Component的下层，command/event是interface的下层。

Component. Interface. Command()
4. 你不习惯NesC程序的中组件的分类和定义。

常见的Component分为两类，“configuration”和“module”
“configuration”用来完成component之间的连接。

这个是tinyos特有的。

至少在我学习过的语言中，是独一无二的。

我不评价这种机制好或者是不好，但是既然学习了这门语言，也就好好学习这个机制。

这个机制可以说是tinyos的核心，所以必须明白，而且要非常清楚！它涉及到所有的nesC程序，所以可以认为这里是学明白nesC的关键。

有两个关键字来实现wiring，我翻译成“连接”好了。

关键字“à”和“ß”永远是将一个使用（uses）的接口于一个提供(provides)的接口相连接。

也就是说只有使用者组件能够调用提供者组件的接口。

反过来就不可以。

Tinyos中，组件和接口是一个多对多的关系，即一个组件可以连接到很多接口，反过来说，很多组件都可以提供一个相同的接口！（核心！最难理解的地方！）
前面说，不同的组件可以提供相同的接口，如果组件ComA,ComB都提供了某一个接口InterfaceC, 那么，当组件ComD需要去访问InterfaceC接口时，怎么办？它访问的到底是ComA提供的InterfaceC还是ComB提供InterfaceC的呢？要知道，虽然接口的名称是一样的，但是不同组件提供的相同接口却是实现不同的功能。

所以配置文件就产生了，它的目的就是声明你要访问的组件名称，并且将它所提供的接口与你真正想要使用的接口相连接。

“module”才是一个组件的真实实现，用来完成该Component的功能，名字常常是xxxxxM，可以和configuration文件对应起来。

Module要声明自己使用和提供的借口，所以“module”当中是实现command和event的真正场所，当然还有特殊的内部函数和task都在这里实现。

在被调用的时候，task用post，command 用“call”，event用“signal”。

5. 你不习惯NesC程序的调动机制。

一般来说，TinyOS中的调度机制比较简单，TinyOS的调度遵循FIFS(先来先服务)规则。

没有事件发生时任务列表按着FIFS进行处理，当事件发生时发生抢占，产生中断处理。

它仅设置一个任务队列。

关键字post将一个任务添加到任务队列中。

不同的Task之间没有优先级，但task可以被interrupt handler打断。

为防止全局变量等公用数据被非正常修改，nesC规定只在task中进入公共的数
据部分。

使用“async”关键字可以指出某个command或者event可以在有中断时使用。

为了协调任务和中断的执行，nesC使用关键字“atomic”去指出代码不可被打断。