普及：事件触发式编程和事件调度简介

djyos

普及：事件触发式编程和事件调度简介 [复制链接]

计算机处理的是客观世界的具体任务，我们把它抽象成事件，程序员关注的也是事件，用户关注的也是事件，因此我们需要事件触发式编程。传统上，在VC、VB之类的可视化编程工具支持下，我们可以实现事件触发式编程，比如往桌面上放置一个按钮，我们只需要编写按钮点击事件的处理函数，当点击事件发生后，该函数就自动执行。
传统操作系统，需要在VC之类的工具支持下，才能够做事件触发式编程，究其原因，是因为操作系统是按照线程调度的，必须经过开发工具的包装后，才能转换成事件触发。

图 1传统OS的线程调度图

如图 1，传统的、基于线程调度的OS，无论是简单的ucos还是复杂windows，均可以用该图表示。我们知道，创建线程需要初始化线程并分配线程所需的资源，其中栈是必备的资源。但事实上，传统OS是不会频繁地在线程执行过程中创建新线程的，为什么呢？因为创建线程时必须为线程分配内存，分配内存的操作可能导致阻塞，而被阻塞的却是当前正在执行的线程。大家注意了，是新线程缺乏内存资源，当前线程并不缺乏资源，但被阻塞的却是不缺资源的当前线程，这是不合理的。如果新线程的优先级低于当前线程，那当前线程就冤了，因为一个低优先级的线程，而导致高优先级线程阻塞，这在RTOS中是个灾难；即使不被阻塞，创建线程是一个很费时的操作，高优先级线程执行过程中，花大量时间用于创建低优先级的线程，也是不合理的。所以，传统OS的线程，总是在初始化阶段创建，极少在运行过程中创建。

图 2 传统OS的事件触发式编程

因此，传统操作系统的事件触发式编程，不能在事件发生的时候才创建线程，而是只能在初始化是创建线程并启动，启动后等待事件发生，事件发生将唤醒线程，事件处理完后又进入休眠，如此周而复始，如图 2所示。而无论事件是否会发生，线程肯定会占用资源。

  

图 3 djyos的事件调度核心

如图 3，djyos是按事件调度的，弹出事件时只是把事件控制块插入时间调度队列中，需要的时间就非常短。如果新弹出的事件的优先级不高于正在处理的事件，根本就不会为他创建线程或分配线程。传统操作系统中，事件发生后，操作系统把事件作为线程的资源交给线程处理，而djyos中正好相反的，事件发生后，操作系统把线程作为处理事件所需要的资源分配给事件。这使得djyos能够更加优化配置计算机的资源，就拿简单的通信程序为例，如果通信线没有连接，传统OS用于处理接收数据的线程依然会占用资源，而djyos则不会；如果频繁通信，传统OS只能由初始化时创建的线程依次处理，即使拥有多核cpu，也只能由一个核处理，其他cpu核只能干着急，在线程调度模式下优化多核编程，是很复杂的技术，已经发展成了一门学科；而djyos则会很自然地把频繁弹出的通信接收事件分散到不同的cpu核上，程序员根本不知道线程为何物，就能进行优化的多核编程。在这里，cpu核实际上也是当作解决事件所需要的资源而存在。
在djyos下编程，程序员不需要知道什么是线程和进程，只需要把需要计算机处理的具体任务分解成一个个的事件类型，并为每个事件类型编写处理函数就可以了。
最后，再举一个简单的例子：公司有宝马和奥迪两台车（两个线程），“老总出行”这个任务分配给宝马执行，“副总出行”任务分配给奥迪执行，但两台车共用一名司机（只有一个cpu核）。传统操作系统下，调度器是决定那台车（线程）先使用司机（cpu），把“人（老总或副总）出行”这件事分配给车（线程）。如果老总要去钓鱼，副总要去赶飞机，但是，按照公司制度（调度策略）宝马线程的优先级高，先开，而副总没有分配给宝马，副总就只能叫飞机等一等。而djyos的调度是按事件进行的，操作系统调度的是那件事先处理，副总的事（赶飞机）优先级高的话，线程（车）和司机（cpu）就先分配“副总赶飞机”这个事件，老总钓鱼就要等一下了。

[ 本帖最后由 djyos 于 2009-11-30 15:34 编辑 ]