Zstack协议栈函数的一些浅解

讲到Z-Stack协议栈函数，我们第一反应就是OSAL操作系统。

OSAL（Operation system abstractic layer）"操作系统抽象层"，这个名词与Z-stack有着怎样的联系呢？在Z-stack协议栈中扮演着怎样的角色呢？带着这些问题，我们可以从宏观入手，一步步得到答案。

下图是ZigBee协议的结构图：

从这幅图中，我们并没有看到OSAL的踪迹，当然，我们都知道，Z-Stack与ZigBee之间并不能完全划等号。Z-Stack是ZigBee的具体实现，所以存在于Z-Stack中的OSAL并不一定出现在ZigBee中。但是，我们可以在ZigBee中找到些许OSAL的踪影。

     在ZigBee协议中，协议本身已经定义了大部分内容。在基于ZigBee协议的应用开发中，用户只需要实现应用程序框架即可。从上图可以看出应用程序框架中包含了最多240个应用程序对象。如果我们把一个应用程序对象看做为一个任务的话，那么应用程序框架将包含一个支持多任务的资源分配机制。于是OSAL便有了存在的必要性，它正是Z-Stack为了实现这样一个机制而存在的。
　　OSAL就是以实现多任务为核心的系统资源管理机制。所以OSAL与标准的操作系统还是有很大的区别的。简单而言，OSAL实现了类似操作系统的某些功能，但并不能称之为真正意义上的操作系统。

      TI的Z-Stack装载在一个基于IAR开发环境的工程里。Z-Stack根据IEEE 802.15.4和ZigBee标准分为以下几层：API（Application Programming Interface），HAL（Hardware Abstract Layer），MAC（Media Access Control)，NWK（Zigbee Network Layer），OSAL（Operating System AbstractSystem），Security，Service，ZDO（Zigbee Device Objects）等。使用IAR打开工程文件SampleApp.eww后，即可查看到整个协议栈从HAL层到APP层的文件夹分布。该协议栈可以实现复杂的网络链接，在协调器节点中实现对路由表和绑定表的非易失性存储，因此网络具有一定的记忆功能

Z-Stack采用操作系统的思想来构建，采用事件轮循机制，当各层初始化之后，系统进入低功耗模式，当事件发生时，唤醒系统，开始进入中断处理事件，结束后继续进入低功耗模式。如果同时有几个事件发生，判断优先级，逐次处理事件。这种软件构架可以极大地降级系统的功耗

整个Z-stack的主要工作流程，大致分为系统启动，驱动初始化，OSAL初始化和启动，进入任务轮循几个阶段，下面将逐一详细分析。

                                   图 Z-Stack系统运行流程图

系统上电后，通过执行ZMain文件夹中ZMain.c的ZSEG int main()函数实现硬件的初始化，其中包括关总中断osal_int_disable(INTS_ALL)、初始化板上硬件设置HAL_BOARD_INIT()、初始化I/O口InitBoard(OB_COLD)、初始化HAL层驱动HalDriverInit()、初始化非易失性存储器sal_nv_init(NULL)、初始化MAC层ZMacInit()、分配64位地址zmain_ext_addr()、初始化操作系统osal_init_system()等。

硬件初始化需要根据HAL文件夹中的hal_board_cfg.h文件配置寄存器，如果实验板与TI官方的I/O口配置略有不同，则应根据原理图对其中状态指示LED2重新设置LED2控制引脚口、通用I/O口方向和控制函数定义等

当顺利完成上述初始化时，执行osal_start_system()函数开始运行OSAL系统。该任务调度函数按照优先级检测各个任务是否就绪。如果存在就绪的任务则调用tasksArr[]中相对应的任务处理函数去处理该事件，直到执行完所有就绪的任务。如果任务列表中没有就绪的任务，则可以使处理器进入睡眠状态实现低功耗。程序流程如图3-13所示。osal_start_system()一旦执行，则不再返回Main()函数。