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/**
******************************************************************************
* @file Zdx_Library.h
* @brief 裸机下常用库
* @version V1.1
* @author 周大侠
* @email [email protected]
* @date 2022-09-16 10:52:04
******************************************************************************
* @remark
Default encoding UTF-8
******************************************************************************
*/
#include "Zdx_Library.h"
#ifdef ZDX_TASK
// 无操作系统下的分时调度
#if (TASK_MODE_SELECT == TASK_MODE_LINKED)
volatile static Sys_Task Sys_TaskMange = {0, NULL, NULL};
/********************************************************
* @Description:创建一个任务
* @Arguments :
pTaskHandle[IN] 任务控制块指针
sTaskName[IN] 任务名称,指向ASCII字符串的指针
pRoutine[IN] 任务函数
par[IN] 传递给任务函数的参数指针
uPeriod[IN] 任务调度周期-毫秒
* @Returns :
0 创建成功
-1 创建失败,参数错误
* @author : 周大侠 2022-09-15 15:32:04
*******************************************************/
int Task_create(task_t* pTaskHandle, char* sTaskName,
void* (*pRoutine)(void*), void* par, uint32_t uPeriod)
{
if(NULL == pTaskHandle || NULL == pRoutine || NULL == sTaskName)
{
DEBUG_OUT("Unable to add task,parameter error!\n");
return -1;
}
pTaskHandle->taskInfo.uPeriod = uPeriod;
pTaskHandle->taskInfo.uCnt = 0;
pTaskHandle->taskInfo.Task_func = pRoutine;
pTaskHandle->taskInfo.par = par;
pTaskHandle->taskInfo.status = TASK_IDLE;
strncpy((char*)&pTaskHandle->taskInfo.name,sTaskName,TASK_NAME_LEN_MAX-1);
pTaskHandle->nextTask = NULL;
if(NULL != Sys_TaskMange.taskHead)
{
task_t* tailNode;
tailNode = Sys_TaskMange.taskHead;
for(;NULL != tailNode->nextTask;tailNode = tailNode->nextTask);
tailNode->nextTask = pTaskHandle;
}
else
{
Sys_TaskMange.taskHead = pTaskHandle;
}
Sys_TaskMange.taskSum++;
return 0;
}
/********************************************************
* @Description:删除一个任务
* @Arguments :
pTaskHandle[IN] 要删除的任务的控制块指针,NULL为当前任务
* @Returns :
0:成功
-1 无任务
-2 未找到需要删除的任务
* @author : 周大侠 2022-09-15 15:33:06
*******************************************************/
int Task_cancel(task_t* pTaskHandle)
{
if(NULL == pTaskHandle)//结束当前任务
{
pTaskHandle = Sys_TaskMange.taskNow;
}
if(NULL == Sys_TaskMange.taskHead || NULL == pTaskHandle || 1 > Sys_TaskMange.taskSum)
{
DEBUG_OUT("Unable to cancel task,parameter error!\n");
return -1;
}
if(Sys_TaskMange.taskHead == pTaskHandle)
{
Sys_TaskMange.taskHead = pTaskHandle->nextTask;
pTaskHandle->nextTask = NULL;
pTaskHandle->taskInfo.status = TASK_DEL;
Sys_TaskMange.taskSum--;
}
else
{
task_t* taskNode = Sys_TaskMange.taskHead;
for(; NULL != taskNode->nextTask; taskNode = taskNode->nextTask)
{
if(taskNode->nextTask == pTaskHandle)
{
taskNode->nextTask = pTaskHandle->nextTask;
pTaskHandle->nextTask = NULL;
pTaskHandle->taskInfo.status = TASK_DEL;
Sys_TaskMange.taskSum--;
return 0;
}
}
}
DEBUG_OUT("Unable to find the task of cancel!\n");
return -2;
}
/********************************************************
* @Description:任务计时
* @Arguments :无
* @Returns :无
* @author : 周大侠 2022-09-14 16:27:02
* @remark :需要定时器1mS 调用一次
*******************************************************/
void Task_reckon_time(void)
{
task_t* taskNode = Sys_TaskMange.taskHead;
for(; NULL != taskNode; taskNode = taskNode->nextTask)
{
if(TASK_IDLE == taskNode->taskInfo.status)
{
taskNode->taskInfo.uCnt++;
if(taskNode->taskInfo.uCnt >= taskNode->taskInfo.uPeriod)
{
taskNode->taskInfo.uCnt = 0;
taskNode->taskInfo.status = TASK_READY;
}
}
}
}
/********************************************************
* @Description:任务调度
* @Arguments :无
* @Returns :无
* @author : 周大侠 2022-09-14 16:27:11
*******************************************************/
void Task_scheduling (void)
{
task_t* taskNode = Sys_TaskMange.taskHead;
for(; NULL != taskNode; taskNode = taskNode->nextTask)
{
if(TASK_READY == taskNode->taskInfo.status && NULL != taskNode->taskInfo.Task_func)
{
taskNode->taskInfo.status = TASK_RESUME;
Sys_TaskMange.taskNow = taskNode;
taskNode->taskInfo.Task_func(taskNode->taskInfo.par);
Sys_TaskMange.taskNow = NULL;
if(TASK_RESUME == taskNode->taskInfo.status)
taskNode->taskInfo.status = TASK_IDLE;
}
}
}
#elif (TASK_MODE_SELECT == TASK_MODE_ARRAY)
volatile static Sys_Task Sys_TaskMange = {0, 0,{0}};
/********************************************************
* @Description:创建一个任务
* @Arguments :
pTaskHandle[OUT]任务控制块指针
sTaskName[IN] 任务名称,指向ASCII字符串的指针
pRoutine[IN] 任务函数
par[IN] 传递给任务函数的参数指针
uPeriod[IN] 任务调度周期-毫秒
* @Returns :
0 创建成功
-1 创建失败,参数错误
-2 创建失败,任务池已满
* @author : 周大侠 2022-09-15 15:32:04
*******************************************************/
int Task_create(task_t* pTaskHandle, char* sTaskName,
void* (*pRoutine)(void*), void* par, uint32_t uPeriod)
{
uint16_t i = 0;
if(NULL == pTaskHandle || NULL == pRoutine || NULL == sTaskName)
{
DEBUG_OUT("Unable to add task,parameter error!\n");
return -1;
}
for(i = 0; i < TASK_AMOUNT_MAX; i++)
{
if(NULL == Sys_TaskMange.taskList[i].Task_func)
{
Sys_TaskMange.taskList[i].uPeriod = uPeriod;
Sys_TaskMange.taskList[i].uCnt = 0;
Sys_TaskMange.taskList[i].Task_func = pRoutine;
Sys_TaskMange.taskList[i].par = par;
Sys_TaskMange.taskList[i].status = TASK_IDLE;
strncpy((char*)&Sys_TaskMange.taskList[i].name,sTaskName,TASK_NAME_LEN_MAX-1);
*pTaskHandle = i;
Sys_TaskMange.taskSum++;
return 0;
}
}
DEBUG_OUT("The task pool is full and the failure is created!\n");
return -2;
}
/********************************************************
* @Description:删除一个任务
* @Arguments :
pTaskHandle[IN] 要删除的任务的控制块指针,NULL为当前任务
* @Returns :
0:成功
-1 超出任务池
* @author : 周大侠 2022-09-15 15:33:06
*******************************************************/
int Task_cancel(task_t* pTaskHandle)
{
task_t delTask;
if(NULL == pTaskHandle)//结束当前线程
delTask = Sys_TaskMange.taskNow;
else
delTask = *pTaskHandle;
if(delTask < TASK_AMOUNT_MAX)
{
memset((char*)&Sys_TaskMange.taskList[delTask],00,sizeof(ScmTask_Info));
Sys_TaskMange.taskList[delTask].status = TASK_DEL;
Sys_TaskMange.taskSum--;
return 0;
}
else
return -1;
}
/********************************************************
* @Description:任务计时
* @Arguments :无
* @Returns :无
* @author : 周大侠 2022-09-14 16:27:02
* @remark :需要定时器1mS 调用一次
*******************************************************/
void Task_reckon_time(void)
{
task_t i = 0;
for(i = 0 ;i < TASK_AMOUNT_MAX;i++)
{
if(TASK_IDLE == Sys_TaskMange.taskList[i].status && NULL != Sys_TaskMange.taskList[i].Task_func)
{
Sys_TaskMange.taskList[i].uCnt++;
if(Sys_TaskMange.taskList[i].uCnt >= Sys_TaskMange.taskList[i].uPeriod)
{
Sys_TaskMange.taskList[i].uCnt = 0;
Sys_TaskMange.taskList[i].status = TASK_READY;
}
}
}
}
/********************************************************
* @Description:任务调度
* @Arguments :无
* @Returns :无
* @author : 周大侠 2022-09-14 16:27:11
*******************************************************/
void Task_scheduling (void)
{
task_t i = 0;
for(i = 0 ;i < TASK_AMOUNT_MAX;i++)
{
if(TASK_READY == Sys_TaskMange.taskList[i].status && NULL != Sys_TaskMange.taskList[i].Task_func)
{
Sys_TaskMange.taskNow = i;
Sys_TaskMange.taskList[i].status = TASK_RESUME;
Sys_TaskMange.taskList[i].Task_func(Sys_TaskMange.taskList[i].par);
if(TASK_RESUME == Sys_TaskMange.taskList[i].status)
Sys_TaskMange.taskList[i].status = TASK_IDLE;
}
}
}
#endif//#if(TASK_MODE_SELECT == xxx)
#endif//#ifdef ZDX_TASK
#ifdef ZDX_QUEUE
//队列管理
/********************************************************
* @Description:队列初始化
* @Arguments :
p_Queue:[IN]队列句柄
* @Returns :
-1 fall
0 succeed
* @author : 周大侠
*******************************************************/
int Queue_init(ScmQueue_info *p_Queue)
{
if(NULL != p_Queue)
{
memset((char*)p_Queue,00,sizeof(ScmQueue_info));
//p_Queue->clock init
return 0;
}
return -1;
}
/********************************************************
* @Description:队列-入队
* @Arguments :
p_Queue:[IN]队列句柄
pData: [IN]:数据指针
uSize: [IN]:数据大小
* @Returns :
-1 fall
0 succeed
* @author : 周大侠
*******************************************************/
int Queue_add(ScmQueue_info *p_Queue, void* pData, uint32_t uSize)
{
uint32_t point_to_end = 0;
int result = 0;
//xSemaphoreTake( p_Queue->clock, portMAX_DELAY );
if(p_Queue->Queue_sum < QUEUE_AMOUNT_MAX && NULL != pData && uSize <= QUEUE_DATA_LEN_MAX)
{
point_to_end = p_Queue->Queue_new + p_Queue->Queue_sum;
point_to_end = (point_to_end >= QUEUE_AMOUNT_MAX) ? ( point_to_end - QUEUE_AMOUNT_MAX) : (point_to_end);
memcpy(&p_Queue->List[point_to_end].data[0],(uint8_t*)pData,uSize);
p_Queue->List[point_to_end].len = uSize;
p_Queue->Queue_sum++;
}
else
{
DEBUG_OUT("Queue_add fill.\n");
result = -1;
}
//xSemaphoreGive( p_Queue->clock );
return result;
}
/********************************************************
* @Description:队列-出队
* @Arguments :
p_Queue:[IN]队列句柄
* @Returns :
-1 fall
0 succeed
* @author : 周大侠
* @notice : 移除一个头部成员
*******************************************************/
int Queue_del(ScmQueue_info *p_Queue)
{
uint32_t point_to_head = p_Queue->Queue_new;
int result = 0;
//xSemaphoreTake( p_Queue->clock, portMAX_DELAY );
if(p_Queue->Queue_new < QUEUE_AMOUNT_MAX && p_Queue->Queue_sum >= 1)
{
//memset(&p_Queue->List[p_Queue->Queue_new].data[0],00,QUEUE_DATA_LEN_MAX);
p_Queue->List[p_Queue->Queue_new].len = 0;
p_Queue->Queue_sum--;
if(p_Queue->Queue_sum > 0)
{
point_to_head++;
(point_to_head >= QUEUE_AMOUNT_MAX) ? ( point_to_head = 0) : (point_to_head);
p_Queue->Queue_new = point_to_head;
}
}
else
{
DEBUG_OUT("FUN Queue_del err.\n");
result = -1;
}
//xSemaphoreGive( p_Queue->clock );
return result;
}
/********************************************************
* @Description:队列-读取队列头成员
* @Arguments :
p_Queue: [IN]队列句柄
pData[OUT]: 存放头部成员数据的指针
* @Returns :
[OUT]数据大小
* @author : 周大侠
*******************************************************/
uint32_t Queue_get(ScmQueue_info *p_Queue, char** pData)
{
uint32_t len = 0;
//xSemaphoreTake( p_Queue->clock, portMAX_DELAY );
if(NULL != p_Queue && NULL != pData)
{
if(0 < p_Queue->Queue_sum)
{
*pData = (char*)p_Queue->List[p_Queue->Queue_new].data;
len = p_Queue->List[p_Queue->Queue_new].len;
}
else
{
*pData = NULL;
len = 0;
}
}
//xSemaphoreGive( p_Queue->clock )
return len;
}
#endif
#ifdef ZDX_RING_REDIS
//环形缓存
/********************************************************
* @Description: 初始化环形缓冲区
* @Arguments :
pRing 环形缓冲区结构指针
size 设置环形缓冲区大小
* @Returns :
0 成功
-1 失败
*******************************************************/
int initRingbuffer(ScmRingBuff* pRing ,uint32_t size)
{
int result = -1;
if(NULL != pRing)
{
if(pRing->pHead == NULL)
{
pRing->pHead = (char*) malloc(size);
if(NULL != pRing->pHead)
{
pRing->pValid = pRing->pValidTail = pRing->pHead;
pRing->pTail = pRing->pHead + size;
pRing->validLen = 0;
pRing->RingSize = size;
//pRing->clock init
result = 0;
}
}
}
return result;
}
/********************************************************
* @Description: 向缓冲区写入数据
* @Arguments :
pRing 环形缓冲区结构指针
buffer 写入的数据指针
addLen 写入的数据长度
* @Returns :
0 成功
-1:缓冲区没有初始化
-2:写入长度过大
*******************************************************/
int wirteRingbuffer(ScmRingBuff* pRing,char* buffer,uint32_t addLen)
{
int result = -1;
if(NULL != pRing && NULL != buffer)
{
//xSemaphoreTake( pRing->clock, portMAX_DELAY );
if(NULL != pRing->pHead && NULL != pRing->pTail && NULL != pRing->pValid && NULL != pRing->pValidTail)
{
if(addLen <= pRing->RingSize)
{
//将要存入的数据copy到pValidTail处
if(pRing->pValidTail + addLen > pRing->pTail)//需要分成两段copy
{
uint32_t len1 = pRing->pTail - pRing->pValidTail;
uint32_t len2 = addLen - len1;
memcpy( pRing->pValidTail, buffer, len1);
memcpy( pRing->pHead, buffer + len1, len2);
pRing->pValidTail = pRing->pHead + len2;//新的有效数据区结尾指针
}
else
{
memcpy( pRing->pValidTail, buffer, addLen);
pRing->pValidTail += addLen;//新的有效数据区结尾指针
}
//需重新计算已使用区的起始位置
if(pRing->validLen + addLen > pRing->RingSize)
{
int moveLen = pRing->validLen + addLen - pRing->RingSize;//有效指针将要移动的长度
if(pRing->pValid + moveLen > pRing->pTail)//需要分成两段计算
{
uint32_t len1 = pRing->pTail - pRing->pValid;
uint32_t len2 = moveLen - len1;
pRing->pValid = pRing->pHead + len2;
}
else
{
pRing->pValid = pRing->pValid + moveLen;
}
pRing->validLen = pRing->RingSize;
}
else
{
pRing->validLen += addLen;
}
result = 0;
}
else
result = -2;
}
//xSemaphoreGive( pRing->clock );
}
return result;
}
/********************************************************
* @Description: 向缓冲区读出数据
* @Arguments :
pRing 环形缓冲区结构指针
buffer 接收数据缓存
len 将要接收的数据长度
* @Returns :
大于0 实际读取的长度
-1:缓冲区没有初始化
*******************************************************/
int readRingbuffer(ScmRingBuff* pRing,char* buffer,uint32_t len)
{
int result = -1;
if(NULL != pRing && NULL != buffer)
{
//xSemaphoreTake( pRing->clock, portMAX_DELAY );
if(NULL != pRing->pHead && NULL != pRing->pTail && NULL != pRing->pValid && NULL != pRing->pValidTail)
{
if(0 < pRing->validLen)
{
if( len >= pRing->validLen)
len = pRing->validLen;
if(pRing->pValid + len > pRing->pTail)//需要分成两段copy
{
uint32_t len1 = pRing->pTail - pRing->pValid;
uint32_t len2 = len - len1;
memcpy( buffer, pRing->pValid, len1);//第一段
memcpy( buffer+len1, pRing->pHead, len2);//第二段,绕到整个存储区的开头
//注释此语句,则读取的数据不会被清除
pRing->pValid = pRing->pHead + len2;//更新已使用缓冲区的起始
}
else
{
memcpy( buffer, pRing->pValid, len);
//注释此语句,则读取的数据不会被清除
pRing->pValid = pRing->pValid +len;//更新已使用缓冲区的起始
}
//注释此语句,则读取的数据不会被清除
pRing->validLen -= len;//更新已使用缓冲区的长度
result = len;
}
else
result = 0;
}
//xSemaphoreGive( pRing->clock );
}
return result;
}
/********************************************************
* @Description: 释放环形缓冲区
* @Arguments :
pRing 环形缓冲区结构指针
* @Returns :
0 成功
-1 失败
*******************************************************/
int releaseRingbuffer(ScmRingBuff* pRing)
{
int result = -1;
if(NULL != pRing && NULL != pRing->pHead)
{
//xSemaphoreTake( pRing->clock, portMAX_DELAY );
free(pRing->pHead);
//xSemaphoreGive( pRing->clock );
memset((char*)pRing,00,sizeof(ScmRingBuff));
result = 0;
}
return result;
}
#endif
#ifdef ZDX_MEMORY
/********************************************************
* @Description:字节对齐 malloc
* @Arguments :
required_bytes 要申请内存字节大小 (Byte)
alignment 字节对齐值 必须为2的n次方
* @Returns :
0 申请失败
其它:得到的地址
* @author : 周大侠 2021-3-13 11:28:07
*******************************************************/
void* aligned_malloc(size_t required_bytes, size_t alignment)
{
void* res = NULL;
size_t offset = alignment - 1 + sizeof(void*);//需要增加调整空间和存放实际地址的空间
void* p = (void*)malloc(required_bytes+offset);// p 为实际malloc的地址
if (NULL != p)
{
res = (void*)(((size_t )(p)+offset)&~(alignment-1));//a &~(b-1) 可以理解为b在a范围中的最大整数倍的值 ,b必须为2的n次方,如:100&~(8-1) = 96
void** tmp = (void**)res;//tmp是一个存放指针数据的地址
tmp[-1] = p;//地址的前一个位置存放指针p
}
return res;
}
/********************************************************
* @Description:字节对齐的 内存释放
* @Arguments :
r 要释放的地址值
* @Returns :
* @author : 周大侠 2021-3-13 11:28:07
*******************************************************/
void aligned_free(void* r)
{
if (r != NULL)
{
void** tmp = (void**)r;
free(tmp[-1]);
}
}
#endif
#ifdef TIME_CONVERSION
/********************************************************
* @Description:闰年判断
* @Arguments :
year[IN] 判断的年份
* @Returns :
0:平年
1: 闰年
* @author : 周大侠 2022-8-1 20:19:29
*******************************************************/
static uint8_t Time_checkLeapYear(uint16_t uYear)
{
return (((uYear) % 4) == 0 && (((uYear) % 100) != 0 || ((uYear) % 400) == 0));
}
/********************************************************
* @Description:时间格式转化成时间戳
* @Arguments :
pStrTime[IN] 时间结构体
* @Returns :
从1970年起的时间戳
* @author : 周大侠 2022-8-1 20:19:29
*******************************************************/
uint32_t Time_strTimeToUtime(TimeStruct* pStrTime)
{
const uint16_t mon_yday[2][12] =
{
{0,31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334},
{0,31, 60, 91, 121, 152, 182, 213, 244, 274, 305, 335},
};
uint32_t ret;
int i = 0;
if(NULL == pStrTime || 0 == pStrTime->day ||
0 == pStrTime->month || 12 < pStrTime->month || 1970 > pStrTime->year )
{
return 0;
}
// 以平年时间计算的秒数
ret = (pStrTime->year - 1970) * 365 * 24 * 3600;
ret += (mon_yday[Time_checkLeapYear(pStrTime->year)][pStrTime->month - 1] + pStrTime->day - 1) * 24 * 3600;
ret += pStrTime->hour * 3600 + pStrTime->minte * 60 + pStrTime->second;
// 加上闰年的秒数
for(i = 1970; i < pStrTime->year; i++)
{
if(Time_checkLeapYear(i))
{
ret += 24 * 3600;
}
}
if(ret > 4107715199U)//2100-02-29 23:59:59
{
ret += 24 * 3600;
}
return(ret);
}
/********************************************************
* @Description:时间戳转换成时间格式结构体
* @Arguments :
uTime[IN] 时间戳
pStrTime[OUT] 输出的时间结构体指针
* @Returns :
NULL
* @author : 周大侠 2022-8-1 20:19:29
*******************************************************/
void Time_uTimeToStrTime(uint32_t uTime, TimeStruct* pStrTime)
{
const char Days[12] = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
uint32_t Pass4year;
int hours_per_year;
pStrTime->msec = 0;
//取秒时间
pStrTime->second=(int)(uTime % 60);
uTime /= 60;
//取分钟时间
pStrTime->minte=(int)(uTime % 60);
uTime /= 60;
//取过去多少个四年,每四年有 1461*24 小时
Pass4year = uTime / (1461L * 24L);
//计算年份
pStrTime->year=(Pass4year << 2) + 1970;
//四年中剩下的小时数
uTime %= 1461L * 24L;
//校正闰年影响的年份,计算一年中剩下的小时数
while(1)
{
//一年的小时数
hours_per_year = 365 * 24;
//判断闰年,是闰年,一年则多24小时,即一天
if ((pStrTime->year & 3) == 0) hours_per_year += 24;
if (uTime < hours_per_year) break;
pStrTime->year++;
uTime -= hours_per_year;
}
//小时数
pStrTime->hour=(int)(uTime % 24);
//一年中剩下的天数
uTime /= 24;
//假定为闰年
uTime++;
//校正闰年的误差,计算月份,日期
if((pStrTime->year & 3) == 0)
{
if (uTime > 60)
{
uTime--;
}
else
{
if (uTime == 60)
{
pStrTime->month = 2;
pStrTime->day = 29;
return ;
}
}
}
//计算月日
for (pStrTime->month = 1; Days[pStrTime->month - 1] < uTime;pStrTime->month++)
{
uTime -= Days[pStrTime->month - 1];
}
pStrTime->day = (uint8_t)(uTime);
return;
}
/********************************************************
* @Description:判断时间是否合法
* @Arguments :
year[IN] 年
month[IN] 月
day[IN] 日
hour[IN] 时
minte[IN] 分
second[IN]秒
* @Returns :
0 :合法
其它:非法
* @author : 周大侠 2022-8-1 20:19:29
*******************************************************/
int Time_checkFormatIsLegal(uint16_t year, uint8_t month, uint8_t day,
uint8_t hour, uint8_t minte, uint8_t second)
{
if ((year < 1970) || (year > 2100) || (month == 0) || (month > 12) ||
(day == 0) || (hour > 24) || (minte > 59) || (second > 59)) //数值非法
{
return -1;
}
switch (month) //日数是否超限
{
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12: if (day > 31) return 0;break; //一个月31天
case 4:
case 6:
case 9:
case 11: if (day > 30) return 0;break; //一个月30天
case 2:
if (((year % 4) == 0 && (year % 100) != 0) || ((year % 400) == 0)) //是否是闰年
{
if (day > 29) //闰年2月29天
return -1;
break;
}
else
{
if (day > 28) //非闰年2月28天
return -1;
break;
}
}
return 0;
}
#endif