TinyOS的通信模型
發(fā)布時(shí)間:2012/4/3 0:03:09 訪問次數(shù):1683
TinyOS中的通信遵循主動(dòng)消息(Active Message，AM)通信 SCP6F86-GL-CWH模型，它是一個(gè)簡單的、可擴(kuò)展的、面向消息通信的高性能通信模式，一般廣泛應(yīng)用在并行分布式處理系統(tǒng)中。主動(dòng)消息不但可以讓應(yīng)用程序開發(fā)者避免使用忙等待( Busy-Baiting)方式等待消息數(shù)據(jù)的到來，而且可以在通信和計(jì)算之間形成重疊，這可以極大地提高CPU的使用效率，并減少傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗為了讓主動(dòng)消息機(jī)制更適合于傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求，要求主動(dòng)消息至少提供3種最基本的通信機(jī)制：帶確認(rèn)消息的消息傳遞、有明確的消息地址、消息分發(fā)。應(yīng)用程序可以進(jìn)一步增加其他通信機(jī)制以滿足特定需求。如果把主動(dòng)消息通信實(shí)現(xiàn)為一個(gè)TinyOS系統(tǒng)的組件，則可以屏蔽下層各種不同的通信硬件，為上層應(yīng)用提供基本的、一致的通信原語，方便應(yīng)用層序開發(fā)人員開發(fā)各種不同應(yīng)用。由于應(yīng)用千差萬別，硬件功能又具有限制性，所以TinyOS不可能提供功能復(fù)雜的通信組件，而只能提供最基本的通信組件，最后由應(yīng)用程序選擇或定制所需要的特殊通信組件。由于TinyOS木支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，所以在主動(dòng)消息通信組件中保存一個(gè)固定尺寸且預(yù)先分配好的緩存隊(duì)列。由于TinyOS只提供最佳效率(best-effort)消息傳遞機(jī)制，所以在接收方提供確認(rèn)反饋給發(fā)送方以確定發(fā)送是否成功是很重要的。
TinyOS 2.x中每一個(gè)主動(dòng)消息有一個(gè)16bit的目的地址和一個(gè)8bit的消息類型。在TinyOSl.x中，消息結(jié)構(gòu)是TOS_Msg。在TinyOS 2.x中，消息結(jié)構(gòu)是message_t，并且仍采用了靜態(tài)包緩沖區(qū)。message_t（定義在opt\tinyos-2.x\tos\typesYmessage.h中）定義如下：
typedef nx_struct message_t{
nx_uint8_t header [sizeof (message_header_t)]j
nx_uint8_t data [TOSH_DATA_LENGTH]j
nx-uint8_t footer[sizeof (message_footer_t)];
nx_uint 8_t metadata[message_metadata_t];
}message_t;
緩沖區(qū)大小可以適合任何節(jié)點(diǎn)的通信接口，并且結(jié)構(gòu)中header、footer祁metadata對用戶是不透明的，組件不能直接訪問結(jié)構(gòu)的各域，所有緩沖區(qū)的訪問必須通過接口AMPackage和Packet（定義在opt\tinyos-2.x\tos\interfaces目錄中）實(shí)現(xiàn)。不同的鏈路層需要定義自己的header、footer和metadata結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)必須是外部結(jié)構(gòu)(nx_struct)，并且它們所有的域也必須是外部類型（nx_木）。這樣做有兩個(gè)好處：第一，外部類型確保了交叉平臺的兼容性；第二，它使得結(jié)構(gòu)都對齊了字節(jié)邊界，解決了包緩沖區(qū)對齊和內(nèi)部的域偏移量的問題。
TinyOS 2.x中每一個(gè)主動(dòng)消息有一個(gè)16bit的目的地址和一個(gè)8bit的消息類型。在TinyOSl.x中，消息結(jié)構(gòu)是TOS_Msg。在TinyOS 2.x中，消息結(jié)構(gòu)是message_t，并且仍采用了靜態(tài)包緩沖區(qū)。message_t（定義在opt\tinyos-2.x\tos\typesYmessage.h中）定義如下：
typedef nx_struct message_t{
nx_uint8_t header [sizeof (message_header_t)]j
nx_uint8_t data [TOSH_DATA_LENGTH]j
nx-uint8_t footer[sizeof (message_footer_t)];
nx_uint 8_t metadata[message_metadata_t];
}message_t;
緩沖區(qū)大小可以適合任何節(jié)點(diǎn)的通信接口，并且結(jié)構(gòu)中header、footer祁metadata對用戶是不透明的，組件不能直接訪問結(jié)構(gòu)的各域，所有緩沖區(qū)的訪問必須通過接口AMPackage和Packet（定義在opt\tinyos-2.x\tos\interfaces目錄中）實(shí)現(xiàn)。不同的鏈路層需要定義自己的header、footer和metadata結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)必須是外部結(jié)構(gòu)(nx_struct)，并且它們所有的域也必須是外部類型（nx_木）。這樣做有兩個(gè)好處：第一，外部類型確保了交叉平臺的兼容性；第二，它使得結(jié)構(gòu)都對齊了字節(jié)邊界，解決了包緩沖區(qū)對齊和內(nèi)部的域偏移量的問題。
TinyOS中的通信遵循主動(dòng)消息(Active Message，AM)通信 SCP6F86-GL-CWH模型，它是一個(gè)簡單的、可擴(kuò)展的、面向消息通信的高性能通信模式，一般廣泛應(yīng)用在并行分布式處理系統(tǒng)中。主動(dòng)消息不但可以讓應(yīng)用程序開發(fā)者避免使用忙等待( Busy-Baiting)方式等待消息數(shù)據(jù)的到來，而且可以在通信和計(jì)算之間形成重疊，這可以極大地提高CPU的使用效率，并減少傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗為了讓主動(dòng)消息機(jī)制更適合于傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求，要求主動(dòng)消息至少提供3種最基本的通信機(jī)制：帶確認(rèn)消息的消息傳遞、有明確的消息地址、消息分發(fā)。應(yīng)用程序可以進(jìn)一步增加其他通信機(jī)制以滿足特定需求。如果把主動(dòng)消息通信實(shí)現(xiàn)為一個(gè)TinyOS系統(tǒng)的組件，則可以屏蔽下層各種不同的通信硬件，為上層應(yīng)用提供基本的、一致的通信原語，方便應(yīng)用層序開發(fā)人員開發(fā)各種不同應(yīng)用。由于應(yīng)用千差萬別，硬件功能又具有限制性，所以TinyOS不可能提供功能復(fù)雜的通信組件，而只能提供最基本的通信組件，最后由應(yīng)用程序選擇或定制所需要的特殊通信組件。由于TinyOS木支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，所以在主動(dòng)消息通信組件中保存一個(gè)固定尺寸且預(yù)先分配好的緩存隊(duì)列。由于TinyOS只提供最佳效率(best-effort)消息傳遞機(jī)制，所以在接收方提供確認(rèn)反饋給發(fā)送方以確定發(fā)送是否成功是很重要的。
TinyOS 2.x中每一個(gè)主動(dòng)消息有一個(gè)16bit的目的地址和一個(gè)8bit的消息類型。在TinyOSl.x中，消息結(jié)構(gòu)是TOS_Msg。在TinyOS 2.x中，消息結(jié)構(gòu)是message_t，并且仍采用了靜態(tài)包緩沖區(qū)。message_t（定義在opt\tinyos-2.x\tos\typesYmessage.h中）定義如下：
typedef nx_struct message_t{
nx_uint8_t header [sizeof (message_header_t)]j
nx_uint8_t data [TOSH_DATA_LENGTH]j
nx-uint8_t footer[sizeof (message_footer_t)];
nx_uint 8_t metadata[message_metadata_t];
}message_t;
緩沖區(qū)大小可以適合任何節(jié)點(diǎn)的通信接口，并且結(jié)構(gòu)中header、footer祁metadata對用戶是不透明的，組件不能直接訪問結(jié)構(gòu)的各域，所有緩沖區(qū)的訪問必須通過接口AMPackage和Packet（定義在opt\tinyos-2.x\tos\interfaces目錄中）實(shí)現(xiàn)。不同的鏈路層需要定義自己的header、footer和metadata結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)必須是外部結(jié)構(gòu)(nx_struct)，并且它們所有的域也必須是外部類型（nx_木）。這樣做有兩個(gè)好處：第一，外部類型確保了交叉平臺的兼容性；第二，它使得結(jié)構(gòu)都對齊了字節(jié)邊界，解決了包緩沖區(qū)對齊和內(nèi)部的域偏移量的問題。
TinyOS 2.x中每一個(gè)主動(dòng)消息有一個(gè)16bit的目的地址和一個(gè)8bit的消息類型。在TinyOSl.x中，消息結(jié)構(gòu)是TOS_Msg。在TinyOS 2.x中，消息結(jié)構(gòu)是message_t，并且仍采用了靜態(tài)包緩沖區(qū)。message_t（定義在opt\tinyos-2.x\tos\typesYmessage.h中）定義如下：
typedef nx_struct message_t{
nx_uint8_t header [sizeof (message_header_t)]j
nx_uint8_t data [TOSH_DATA_LENGTH]j
nx-uint8_t footer[sizeof (message_footer_t)];
nx_uint 8_t metadata[message_metadata_t];
}message_t;
緩沖區(qū)大小可以適合任何節(jié)點(diǎn)的通信接口，并且結(jié)構(gòu)中header、footer祁metadata對用戶是不透明的，組件不能直接訪問結(jié)構(gòu)的各域，所有緩沖區(qū)的訪問必須通過接口AMPackage和Packet（定義在opt\tinyos-2.x\tos\interfaces目錄中）實(shí)現(xiàn)。不同的鏈路層需要定義自己的header、footer和metadata結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)必須是外部結(jié)構(gòu)(nx_struct)，并且它們所有的域也必須是外部類型（nx_木）。這樣做有兩個(gè)好處：第一，外部類型確保了交叉平臺的兼容性；第二，它使得結(jié)構(gòu)都對齊了字節(jié)邊界，解決了包緩沖區(qū)對齊和內(nèi)部的域偏移量的問題。
相關(guān)技術(shù)資料- 4-3TinyOS的通信模型
- 相關(guān)IC型號
- SCP6F86-GL-CWH
- SCP6802-GL-BN
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