Raw-OS源码分析之fsm(有限状态机)

        分析的内核版本截止到2014-04-15，基于1.05正式版，blogs会及时跟进最新版本的内核开发进度，若源码注释出现”？？？”字样，则是未深究理解部分。

        Raw-OS官方网站：http://www.raw-os.org/

        Raw-OS托管地址：https://github.com/jorya/raw-os/

 

        这节来说说fsm（有限状态机）编程这点破事~

        所谓有限状态机，就是给活动对象定义有限个状态，然后活动对象不断地在规定的状态内转换，然后执行状态内的具体活动内容~

 

        一开始我们讲得不要太复杂了~还是上节“屌丝程序员的”例子，这节我们把这个例子抽象成fsm（有限状态机），在适当时候我们用Raw-OS的事件触发和fsm（有限状态机）的机制用代码来实现~本屌规划得还是可以滴~

 

一、状态抽象

        记住，还是上一节的例子“屌丝程序员的一天”

 

 

        实际上来说，本屌是一个程序员，那么描述我一天的工作内容就是~

        分内工作是码代码；然后有事没事调戏一下项目管理组的文员；再然后时不时老大会找我抽会烟，吐槽工资低；再不然就是工作没做好，被领导训话，等等······等等······

 

        那么就可以根据实际内容来抽象了~调戏文员一个；码代码一个；走一个一个，然后就是等等······等等······，把你遇到的都可以抽象成一个状态，然后都归属于本屌这个活动对象

 

二、状态划分

        抽象好活动对象的状态之后，就要准备规划每一个状态之间是怎么去转移的，这只是个准备阶段，其实就是具体每个状态该做些什么事，规划好，划分好。

 

        那我们一个个地细说：

        1.初始化状态：好比说，我今天来上班了，在正式进入本职工作之前，我要把我带来的早餐给消灭掉，然后，去厕所补个妆，顺顺发型什么的，然后配好咖啡，刷完手机上昨晚没看完的知乎日报······然后才正式转移到码代码的状态

        2.码代码状态：码代码就是本屌的本职工作了~码农不码？要你何用，但是，很不幸的是，老子在码代码的时候经常被各种事烦死，项目管理组那帮女汉子的咆哮、领导看你不积极抓取办公室训话、老大无聊要找你抽烟，而且，妈蛋这些都是不可抗拒力，而且还不得不满足他们或者她们，所以，昧着良心也要干啊~所以，如果被那些有事没事的“活动对象”发出那些烦人的事件消息，老子就要转移到对应的状态里面做那些该死的工作，what the fuck！！！

        3.走一个状态：本来我是在码代码的，但是老大实在寂寞难耐，就找本屌去抽烟了，那么我就从码代码状态转移到走一个状态

        4.调戏文员状态：本来我是在码代码的，但是我实在寂寞难耐，就想着去项目管理组调剂一下气氛，然后我就从码代码状态转移到调戏文员状态

        这里有个问题哈~和老大抽完烟之后也是可以顺便去项目管理组调戏一下小妹妹的；反过来，调戏完小妹妹之后也可以顺便和老大抽根事后烟的~嗯嗯，就是这样的

        5.被训话状态：本来老子好好地码代码，结果领导昨晚可能跟小三小费没谈拢，今天心情很不爽，移花接木找本屌的茬，训了本屌一顿，魂淡打个工真的是什么破事都可以碰到~what the fuck！！！

        这时候又有个问题了，通常被骂完之后也只能滚回去乖乖地工作了~哪有心情去调戏小妹妹；老大看到这样情况还哪敢找我去抽烟，所以只能回到老老实实的码代码的状态中来~

 

        到这里，状态之间怎么转移都妥妥滴规划好了~嗯嗯~就是这样的~

 

三、状态转移

        在状态划分阶段，就是“屌丝程序员”一天的所有流程状态，现在，我们以码代码为中心，讲一讲这个状态转移的破事

 

 

        这里再说一下，一个活动对象，每一个时间点，一定是停留在某个状态，是一定，比如本屌现在停留在“码代码”这个状态，在这个状态之中，活动对象，也就是本屌在这个状态时，可以接受4个事件信号：继续干、女汉子咆哮、老大邀请、领导不高兴。

        对于每一个事件信号被接受后，本屌都会转移到对应的状态，这里注意“继续干”这个信号，会停留在自己本身的状态，也就是不发生转移，到下面状态事件处理的环节，我们再详细讨论这个状态不转移的事件处理机制。

        对于“码代码”的状态的状态转移事件是这样规定，在其它状态中也是有这样的规定，就象状态划分的内容箭头标志，处在任何一个状态之中，当收到事件信号的时候，会在活动对象的状态之中发生状态转移

 

 

 

四、状态事件处理

        终于轮到最后一点：fsm的状态事件处理

 

 

        又找“码代码”这个状态来说破事了~

        上面状态转移这个章节，我们定义了几个会发生状态转移的事件消息，现在限于“码代码”这个状态中，比如说，码代码的工作很多，比如说我今天要写个linux下的tcp/ip的socket接收模块，是码代码的内容；比如说还要写一个opencv车牌识别的图像预处理的模块，也是码代码的内容；比如今天工作多得一B，还要对单片机写一个shell命令程序；那么，也还是码代码的内容，但是这是3个方面的工作，所以现在可以这样来处理了~定义“码代码”状态还可以接收3个关于码代码的事件信号，但是这3个信号不会发生活动对象的状态转移，就象上面图示一样~

        对于具体的执行过程是这样的

 

 

        第一，首先是活动对象或者中断给活动对象发送事件消息

        第二，处在某一个状态的活动对象得到事件消息，判断事件消息的类型

        第三，根据事件消息的类型执行状态处理函数，然后根据事件消息是否要发生活动对象的状态转移，执行完状态处理函数之后，或者停留在原来的状态，或者转移到新的状态

        第四，如果发生状态转移，之前我们讲过Raw-OS系统中有几个系统事件消息，ENTRY、INIT、EXIT、TIMEOUT，执行完第3步时，如果发生状态转移，那么要立即执行转移到的新状态的ENTRY事件，然后才稳定在转移到这个状态之中~

 

        嗯嗯~就是这样的~到这里为止就啰啰嗦嗦的讲完了fsm的一些概念，在进入系统代码实践篇的时候，我们来用Raw-OS的代码来实现上面的分析工作，共勉吧~骚年~