原版 arm_linux_program 程序分析

Glossary

• RCV: 电台接收机

• RCU: 主控？

• XTU：电台发射机

• FPP: 429 / 153 / 422 所有外部接口

• ICMU：综合信息处理机

• HF: High frequency 高频（短波电台）

• RTU: 通过 429 / 1553 / 网络(udp) 连接电台的外部设备。传输控制信息。

• SFU: 通过 422 连接电台的外部设备。传输数据链。

• FPP 电台程序里对外部接口。

• 业务 ⇒ ICMU 422 的上层协议。SLIP协议(Serial Line IP，串行线路IP协议，见RFC1055)封装。

• 波形（RCV） ⇒ 业务 422 的下层协议。

• 40 ⇒ 41, 42: 422 协议里的源和目的 ID。

• KJT：开机通（？），包含一些旧的定频通信等实现。

Analyze

Macro Controlled conditional compile

#ifdef		BOARD_IS_MDM_41R00C_V3 // defined in GCC / G++ Config
	#define		CPU_6416
	#define		MAX_CH				2		//发送解调通道的数目
	#define		MAX_CH_XMITTER		1		//发射机数量
	#define		MAX_CH_RECEIVER		1		//接收机数量
	#define		USE_KJT_AND_JBZ				//军兵种网内应用&&开机通业务 lgw@2015-8-18 18:27:10
#endif

Main: rcu_linux_main.cpp

argv[1] 传入 dbg_xmt_type //0:aisc 7:rf board  8:io bc 9:dsp 10:HSSI E0 11:ARM 207_2	12:NET 13:SIM 15:io board。ARM 板子为 7。2: debug mode


main:

OS_TASK_START_ALL(); // 启动各个内部工作线程(pthread)
AppNet_LogStart(); // log
AppNetAud_TskStartUp(); //207 (FPGA) receive thread 接口

OS_TASK_START_ALL(); // 启动所有线程。 task 管理 OS_EXT_ARM_LINUX.c

#define	MAX_TSK_NUM	32
pthread_t	mOSTskTbl [MAX_TSK_NUM]	; // 存放每个 task 的 pthread id
int			mTskMsgQid[MAX_TSK_NUM]	; // 每个task 一个 msg queue
int			mTskMsgErr[MAX_TSK_NUM]	; // 各个task错误码
int			mTskMsgMsOut[MAX_TSK_NUM]; // timeout。每个task的定时器

OS_TSK_MBX_INIT(); // 初始化各线程的 System V message queue (msgget)
OS_EEP_Init(; // os_eep_c_arm_linux.c, 读取电台工作参数表配置文件。位置: ./eep, savefile_A.bin, savefile_B.bin
OS_Reg_StartUp(); // NOOP
OS_HW_init_sio(); // 初始化 serial io (系统各串口设备) COM1-COM32 (主要是初始化缓冲区) stHwSIO[1].BufTxQue, BufRxQue / BufPtrStHwSioST_HW_SIO
OS_HW_init_frame(); // ST_FRAME	stFrame[2];. 每个stFrame对应1个串口和 32 frames * 256 bytes 缓冲区。COM30 (29) / COM31 (30)。保密机(bmj)同步串口
OS_HW_init_rtc(); // FOR_MDM_2300 and RTC_DS3234: yes. RTC_DS1302: not. DS3234 RTC芯片。#define COM_RTC 26
OS_StartTimer()； // setitimer /SIGALRM 设置的 2000μs interval 定时器. signal_timer_handler
OsTaskCreateP(ID_DSP); // DSP
//#if USE_KJT_AUTO_TEST==1//lgw@2020/3/18 13:56:15 add,1 msgque  2share memory
OsTaskCreateP(ID_RCV)	;// Task_App_Rcv. RCU: 大部分主控功能
// rcu_xmit 发射流程状态机。4个功率(db)等级 0,6,3,12
/*
20*2个状态机
AppRcuTsk_Xmit_Manager_01 // idle 状态。
  检测键控(>=0) => 02
xmit_Manager_02 : 更新发射机频率和业务(sub_xmit_load_new_freq)
  发射中心频率 + 频偏
_03: 检测频率合法 =>6, 非法 => 4
6: 记录上一次频率(1stStGrpChan) 以备失败时恢复上次频率
7: noop
8: 对于电台，关闭接收机，关闭喇叭
9: fsub_xmit_strt_xmit 正式启动发射.设置 task_xmit_main 状态机为 5
10：设置发射机已经启动状态
11: 等待ptt释放 => stop_xmit 结束发射流程
15: 常态，正常发

rcutsk_xmit_main ： 主发射流程状态机
4: idle
5: 检测频率合法，非法 => warning
6-9 : exception
10:  set_ctrl_set_channel_ptt_on 打开信道 ptt => 207
  set_filt_ptt_onoff 设置滤波器开关
    sub_ctrl_key_pow_amplifier
 
*/

// rcu_recv 接受流程
// rcu_ptt.c PTT管理。
// LPC 声码化
/*
sub_ptt_manager : 模拟业务下的ptt状态机管理
sub_get_ptt_krq_status
  5ms 去抖
  Sub_Read_Krq_Ext 读取硬件 PTT 状态（电位） // 不同板子实现不同。最终通过 207 获取
sub_ptt_manager_lpc : 管理声码化业务模式下的 ptt
sub_ptt_manager_proc
*/

//#endif
OsTaskCreateP(ID_MAG)	;// Task_App_Mag。APP_MANAGER
OsTaskCreateP(ID_FPP)	; // Task_App_Fpp, 429 / 253 / 422 等所有外部接口
// MsgQueue.cpp 发送各种消息
  
OsTaskCreateP(ID_RCU)	;// Task_App_Rcu。电台接收机管理
OsTaskCreateP(ID_START)	;// TaskStart 打印其它 task 状态后推出

207 app_net_aud_207.c

#define	MAX_CH_RCV_CTL	40
typedef struct
{
	ST_JESD_H h				; // 207 header
	SET_RCV_FIXF	set_rcv	;
}ST_CHXX_RCV_CTRL;
ST_CHXX_RCV_CTRL stChxxRcvCtrl					;//xx通道接收控制
SET_RCV_FIXF	 stChAllRcvCtl[MAX_CH_RCV_CTL]	;//40通道接收控制

AppNetAud_TskStartUp():
  init_chnl( CH4,NAME_CH4_b,AppNetAud3_callback_aud,chntag ) // 注册 207 回调函数
  AppNetAud3_VarInit();
    OsTaskCreateExt((void*) thread_net_Aud3_Proc ); // 207 音频接收线程
    AppDspAud_Init_8k_to_32k();//TBD
		AppNetAud3_Init_Xmt_Ctrl();// 发射机
		AppNetAud3_Init_Rcv_Ctrl();//init 接收控制
      AppNetAud3_SubSendPack( AUD3_MSG_DN_RCV_FIXF,sizeof(SET_RCV_FIXF),(AUD3_ST_JESD *)&stChxxRcvCtrl); // 设置定频 
      // INT8U	AppNetAud3_SubSendPack( INT32U msgID, INT32U len,AUD3_ST_JESD* p )
		AppNetAud3_Init_Filt_Arg();//jy @2021/11/11 15:37:23 add
		AppNetAud3_Init_Alc_Arg ();//jy @2021/11/11 15:37:23 add

thread_net_Aud3_Proc() {
  while( 1 ) {
    AppNetAud3_ProcInTsk(); // FPGA发给主控的(麦克风等输入)音频数据流
	  msleep(2);
  }
}

Tasks

每个 Task thread:

* 循环用 msgrcv (blocking)读取该 task 的消息队列，当收到新消息时，执行该 task 的主函数。主函数里常常是一个状态机，根据收到的消息更新状态。

Message Mechanism

// 消息机制由 Task_Mag 定义并管理。app_msg_tsk.cpp

#define STATUS_MAN_OPER 0x0110 // 272

// app_msg_id1.h // 程序自定义消息 msgId
#define	MSG_RADIO_STATE						0x0500	/* APP_MSG:	GeneralMsg */
#define	MSG_QRY_RADIO_STATE					(MSG_RADIO_STATE | 0x01)		/* 查询电台状态 */
#define	MSG_CHG_RADIO_STATE					(MSG_RADIO_STATE | 0x02)		/* 报告|更改电台状态 */

app_fpp/app_msg_que/MsgQueue.cpp 定义了一个发送消息类。将各种操作命令（比如更改或查询工作模式）封装为发送消息：
  ChgRadioState(STATUS_MAN_OPER);//更改电台状态为定频
其 PutMsg 最终调用 msgsnd 给 MAG (ID_MAG = 8) 这个 task 的消息队列发消息。（"OS"消息，即 FPP => MAG，通过 blocking 的 System V 消息队列接收），发送消息指定 ch 通道号 = 0。
app_mag_tsk.cpp 里的 APP_MANAGER_PROC_MSG_OS 接收并处理这些消息。回复的消息放到 modules => mag 应用层消息队列(MsgQueFm_Modu)的(回复消息的ch相同)。

OSQPendExt / OSQPost : 接收(blocking) / 发送System V 消息。

// app_mag_msg.c 定义了"应用层的消息队列"，MAG 内部使用。共10个通道。
// moduxx: module 。全局变量。
//    MsgQueTo_Modu[MAX_DIV_CH]  子任务接收消息队列。来源于 MAG 收到的 OS 消息。
void	PostMsgTo_Moduxx_manager( APP_MSG *ptrMsg ,INT16U ch ) // mag => 子任务 消息
INT16S	PendMsgTo_Moduxx_manager( APP_MSG *ptrMsg ,INT16U ch ) // 读 mag => 子任务 的消息
//  	MsgQueFm_Modu[MAX_DIV_CH] 子任务发送消息队列。由 mag 读取后默认转发给 FPP。
INT16S	PendMsgFm_Moduxx_manager( APP_MSG *ptrMsg ,INT16U ch ) // mag 读 子任务发的消息。none-blocking，返回 1表示成功并将msg放到全局变量里。
void	PostMsgFm_Moduxx_manager( APP_MSG *ptrMsg ,INT16U ch ) // 子任务 => mag. 消息(放到队列)。

子任务指 mag 下属的任务：MAN / ALE / AUTO / HOP / DATA / Hnet / Div / Net / KJT。对应不同电台工作模式。不同任务通过 bit flag 区分。APP_MANAGER_MAIN 里根据优先级找到第一个bit flag 已 set的子任务并执行其。但实际写的逻辑有很多问题。

// Task_App_Mag()
while( tagStartTaskReady )	{
    	OSQPendExt( ID_MAG,1,(OS_Msg *)&msgToMag )	;	// 读取系统消息
    	TaskAppMagMain();
}

TaskAppMagMain() {
  APP_MANAGER_PROC_MSG_OS(&msgToMag)	;//来自OS的消息处理。用OSQPost回复其它模块。
    => //这里不处理的消息,下发到子任务(eg. TASK_NET_MAIN)处理 PostMsgTo_Moduxx_manager(p, ch);
 	APP_MANAGER_MAIN()					;//执行子任务
 	APP_MANAGER_PROC_MSG_MODU() 		;//统一发送子任务回复消息给各个模块(MAG => FPP)
}


APP_MANAGER_MAIN() {
	// each 0-1 channel:
  // 每一个 channel 当前会有 active task: check now_task_active_ch[ch] & BIT_TSK_NET
  // 执行当 active 的子任务的 main 函数。
  // now_task_active_ch[ch] 由 OS 消息 MSG_CHG_RADIO_STATE 控制设置为对应子任务。
  => App_Task_Net / App_Task_KJT / App_Task_Man // 每个子任务对应一个 ch
    =>Task_Net_Main / Task_KJT_Main / Task_Man_Main(ch) // 主要上报当前信道状态等消息处理
      => msg = PendMsgTo_Moduxx_manager(ch); // 处理
}

APP_MANAGER_PROC_MSG_MODU() {
 msg = PendMsgFm_Moduxx_manager(ch)
 // 0-1 chnnel 消息依次处理。
 //   AppDspSlip_NewMsgToOpt(msg) // SLIP 封装消息
 // 2-9 channel 消息依次处理
 //   AppDspSlip_NewMsgToOpt(msg) // 转发给前面板。
 // 最后：
 // 通过 OSQPost 转发给 FPP。MAG => FPP
}

// MAG => FPP 的消息在 FPP 模块线程中处理 

Task ↔ Task Interfaces (Messages)

Task_Fpp

// app_fpp_slip_714.cpp, app_rcu_sn.h

Task_App_Fpp() {
  while( tagStartTaskReady ){
      OSQPendExt(ID_FPP, 1,&msgToFpp );	//ms
      TaskAppFppMain();
  }
}

// AppKJT_Main 和 AppNET_Main 等函数位于 lib_arm_kjt.a 里。
TaskAppFppMain() {
  m_cFppSlip.AppFppSlip_Main(); // AppFppSlip_ParseSpeech_Synthesis() 语音合成
 	m_cFppSlip.AppFppSlip_GetMsg( &msgToFpp ); // 处理 OS 消息

  // KJT & jbz
  AppKJT_Main(&msgToFpp)						;//lgw@2015/9/14 18:48:39   for KJT	
	AppNET_Main(&msgToFpp)					;//lgw@2018/10/18 14:26:08  for JBZ NET
	AppNetKJT_Eep_TrafMemory_Main(&msgToFpp)	;//lgw@2019/5/25 13:10:06 add
	AppNetKJT_Eep_Contact_Memory_Main(&msgToFpp);//lxz add 20190625
}

AppFppSlip_GetMsg(msg) {
  // 根据不同消息类型，调用 Slip 封装向不同串口发送外部消息（状态报告等）
  // 封装方式。协议未知
  // C0 A0 Byte(dataLen+7) 42 40 Byte(ctrlWord) Bytes(data) CRC(data)(2 bytes) C0
  AppFppSlip_SendToSlip(comId, ctrlWord, data, dataLen);
}

HW_sio (串口)

// os_hw_sio_arm.c

// comID, BufTxQue, BufRxQue; lenTxQueN1, lenRxQueN1 为缓冲区大小 - 1
// 使用循环指针 ptrTxQueII , ptrTxQueOO, ptrRxQueII, ptrRxQueOO
// II: input (向缓冲区输入新数据), OO: output (从缓冲区读取数据)
// tx 发送
// sub_sio_get_string_xmt(comID, *buf, len) // 读取所有待发送的数据
//   OO 指向tx buf里待发送的数据位置。II 指向tx buf 最后写入的数据位置。
//   ptrTxQueOO 为 当前待发送的tx数据缓冲区位置(0 based offset)
//   当前逐 byte 发送。如果已到BufTxQue末尾，移回开头(p = p & (len -1))。 // 可优化
// sub_sio_get_len_oque() // 获取当前待发送的 tx 数据长度。
//   (ptrTxQueII - ptrTxQueOO) & (len -1) // 结果按 unsigned 对待。根据补码和溢出原理计算实际长度。需要 len 是 2 的倍数。
// sub_sio_get_len_ique() // 获取当前待读取的 rx 数据长度
// rx 接收
// sub_sio_put_string_rcv(comId, data, len) // 硬件串口上读到新数据
//   ptrRxQueII++
// sub_sio_get_char(comID), sub_sio_get_string(comId, buf, len) // 应用程序从 rx buf 读取数据
//   ptrRxQueOO++
ST_HW_SIO stHwSIO[32]; // 32 个串口tx/rx缓冲区buf

Main() => OS_HW_init_sio() => OS_HW_init_sio_isr() => OsTaskCreateExt(thread_proc_sio_send)

// tx 数据是单独线程轮询发送的。代码里发送sio时只用 sub_sio_put_char 写数据写入tx buf。
void *thread_proc_sio_send(void *data) {
  while(tagStartTaskReady) {
		OSTimeDlyMs(8);
		proc_sio_tx(COM4);
		proc_sio_tx(COM8);
		proc_sio_tx(COM10);
		proc_sio_tx(COM12);
		#ifdef FOR_11F04 // current is 11F06
		proc_sio_tx(COM32);
		#endif
	}
}

char buf[8]
0 1 2 3 4 5 6 7

自检

app_rcu_check_11f06.c 自检
AppRcu_Check 发送消息要求自检

New

APP_FPP ProcTrafMsg
通过系统的消息队列接收。