1.OSAL分析与使用

整个ZStack协议栈在经过了初始化后，就进入了OSAL系统的运行之中。在ZigBee协议中，并没有对应的操作系统相关的协议层，但在应用层有多个应用。因此TI公司就设计了OSAL这个简易的系统，用于管理整个系统中的多应用环境，整个操作系统的源代码位于工程中的OSAL文件夹下。OSAL系统将所有的任务都当做应用来管理，包括协议的网络层、MAC层实现，都是OSAL中的一个系统应用。对于多应用的运行和管理，OSAL采取的策略为消息驱动、轮询检测方式。

每个应用的执行流程都在其提供给OSAL的消息处理函数里完成，此函数由OSAL在发生了网络、硬件操作事件后自动调用，并将对应的消息作为参数传递进来。每个应用的消息处理函数检测消息的类型，根据不同的事件（消息），采取对应的处理，完成后返回，继续等待下一个消息。因此应用的执行都是在获取消息、处理消息的循环中完成的。本设计中用到的消息有：

（1）ZDO_STATE_CHANGE

设备网络状态改变消息。当协调器节点建立网络成功，路由器节点、终端节点加入网络成功，或者节点从网络中退出时，都会收到此消息。

（2）AF_INCOMING_MSG_CMD

网络数据接收消息。当节点已经加入网络后，如果接到其他节点发送的消息，则处理函数会接收到此消息。同时此消息中还包含有接收到的具体数据、发送源节点网络地址信息等。

（3）AF_DATA_CONFIRM_CMD

当节点上某应用执行了发送数据函数调用后，返回给该应用的消息，代表刚才的发送函数执行状态。如Zsuccess代表发送成功。

轮询监测指的是，在协议栈完成初始化、调用osal_start_system函数开始系统运行后，OSAL就一直处于一个无限循环的处理中。它从第一个应用开始，判断该应用是否有新的消息，没有则检查下一个；如果有，则调用该应用的消息处理函数，并将这个新的消息作为参数传递，处理函数执行完毕返回后，将此消息清除，继续检查下一个应用的状态。检查完所有应用后，OSAL进入短时间的一个休眠，休眠完后继续这个过程，从第一个应用开始检测。这里的新消息有多种可能的来源，如节点内某个应用向系统发出的消息，或者收到其他节点发来的网络数据。整个OSAL系统的运行流程图如图4-15所示。

图4-15 OSAL逻辑流程图

2.自定义应用添加

在了解了OSAL的运行流程之后，可以开始添加自定义的应用。例如，在本系统设计中，将要添加的气象监测应用命名为WeatherApp。添加自定义应用的步骤如下：(www.daowen.com)

（1）提供对应的应用初始化函数

每个应用都必须提供一个初始化函数，并会被整个协议栈初始化过程中的操作系统初始化函数osal_init_system间接调用。应用初始化的主要目的是分配给每个应用一个独有的id，以便OSAL系统对其进行区分和调用，各应用的初始化函数的主要工作也是将分配得到的id保存在全局变量中，以便消息处理等其他函数使用。osal_init_system函数中会调用osalInitTasks函数，该函数代码如下所示：

该函数最后调用了自定义应用的初始化函数WeatherApp_Init（）。其过程是从0开始，依次分配给系统应用和自定义应用一个递增的整型数作为应用id。

（2）提供对应的消息处理函数

OSAL系统在收到消息后要调用对应应用的消息处理函数，因此需要将气象监测应用的消息处理函数地址提供给系统。其方法是将函数地址加入系统里一个函数地址数组taskArr中，本设计中，其值为

pTaskEventHandlerFn是系统已定义的一个函数指针类型，前5个值都是系统应用自身提供的处理函数，位于各文件夹里的实现文件中。需要注意的一点是，OSAL系统会把应用的id作为数组的索引，从而访问数组直接得到该应用的处理函数地址并调用，因此函数地址中各应用的顺序必须与应用id一致，也就是必须与osalInitTasks函数中调用应用初始化函数的顺序一致。

（3）向系统注册应用的endPoint

如前面介绍ZigBee协议时所说，每一个节点上都有可能运行多个不同的应用，为了区分发送给同一节点上不同应用的网络数据，ZigBee协议设计了EndPoint概念，不同的终端号代表了不同的应用，数据传输在一对网络地址加终端号间进行。本系统中WeatherApp应用需要收发网络数据，因此也需要对应的终端号，设计中选取了没有被系统应用占用的10。然后需要向OSAL系统注册，这样OSAL在接收到该终端号的数据时，会将AF_INCOMING_MSG_CMD消息告知WeatherApp应用的处理函数。注册是依靠系统提供的API函数afRegister（endPointDesc_t∗addr），其参数为一个表示终端号信息的数据结构的地址，该数据结构为

endPoint，终端号，本应用中为10；task_id，指向的是存有应用id值（5）的一个byte结构；simpleDesc，指向简单描述符数据结构，该结构中存有气象监测应用初始化函数中添加的一些参数数据；latencyReq，延时参数，根据TI相关文档，必须填为一个enum变量no-LatencyReqs（值为0）。