执行器 Executor#

原文： https://embassy.dev/book/dev/runtime.html

Embassy 执行器（executor）是一个为嵌入式设计的异步/等待（async/await）执行器，支持中断和定时器。

功能特性#

  • 无需手动分配，不需要堆；任务都是静态分配的。

  • 动态大小；无需配置或调整，执行器就可以1到1000个任务；

  • 集成的定时队列：很简单就可以实现休眠，只需要Timer::after_secs(1).await;

  • 无需一直轮询：没有任务时，配合中断或WFE/SEV （Wait For Event/Wait For Interrupt），CPU可以进入休眠状态；

  • 高效轮询：执行器只会轮询已经被唤醒的任务，而不是所有任务；

  • 公平：即使给定任务不断被唤醒，给定任务也不会独占CPU时间。在给定任务第二次轮询之前，其他任务都有机会运行。

  • 支持创建多个执行器实例，并以不同优先级运行任务。遇到优先级低的任务，较高优先级的任务可以抢占运行。

执行器#

执行器功能的描述如下：

  • 执行器保存一个它需要轮询的任务队列.

  • 当一个任务被创建时，执行器执行器Poll（1）.

  • 该任务将尝试运行，取得进展，直到被阻. 当任务正在等待异步函数时，就可能会发生这种情况。但这种情况发生时，任务通过（2）返回 Poll::Pending.

  • 一旦任务让出，执行器就会将改任务加入运行队列的末尾，并继续执行（3）来拉取队列中的下一个任务。当任务完成或取消时，它无需再次入队；

执行器依赖于不会一直阻塞的任务，因为这会阻止执行器重新获得控制权来调度另一个任务。

Executor model

如果在你的应用程序中使用了#[embassy_executor::main]宏，那它就会为你创建执行器，并创建主入口点来作为第一个任务。你也可以手动创建执行器，而且可以创建多个执行器。

中断#

中断是外设发出操作完成信号的通用机制，这种机制很适合异步执行模型。下图描述一个典型的应用执行流程：

  • （1）任务被轮询，并尝试取得进展。

  • （2）任务知识外设执行某些操作，并等待。

  • 经过一段时间后，（3）发出中断，标志这操作完成。

  • 然后（4）HAL 确保中断信号被路由到外设，使用操作的结果来更新外设的状态。

  • 然后（5）执行器收到通知，任务可以继续被轮询。

Interrupt handling

这里有一个叫InterruptExecutor的特殊执行器，他由中断驱动。通过创建多个InterruptExecutor实例，可以驱动不同优先级的任务。

定时#

Embassy 有一个内部的定时器队列，可以通过设置time特性标记来启用。启用后，Embassy 假定平台已经存在一个计时器的驱动的实现。Embassy 为 nRF、STM32、RPi Pico、WASM 和 Std 平台提供了时间驱动程序。

嵌入式平台的定时器驱动程序的实现，可能仅支持设置固定数量的警报。请确保你同时使用的计时器任务数量不超过此限制。

定时器速度可在编译时使用time-tick-<frequency>配置。目前，定时器可以配置为以 1000 Hz、32768 Hz 或 1 MHz 来运行。在更改默认值之前，请确保目标 HAL 支持特定频率的设置。

如果您的应用程序不需要计时器，则不要启用time功能，这样可以节省一些 CPU 周期并降低功耗。