Embedded System 與使用者的互動：關於 Event-Driven 架構

jollen 發表於 April 4, 2007 2:43 PM

關於 embedded system 的應用程式架構，最廣為人知的模型就是「event-driven」的做法。傳統的應用程式若是採用「結構化」的方式來設計，是否能適合 embedded system 的應用還需要進一步評估。

典型的 embedded system 裝置經常需要處理圖形顯示與使用者互動，通常使用者是透過像是 touch panel 或是 GPIO 的硬體介面與應用程式溝通，再由應用程式更新圖形顯示。

因此，有沒有任何做法，可以讓我們在 Linux 系統下以直觀的「事件」方式設計程式呢？經常看到的實作方式是使用 pthread 的方式來實作，透過 pthread 來產生多個執行緒，每個執行緒負責設定一個以上的事件；所有的事件都在 parent process 裡的 software loop 做判斷處理。這是最簡本的做法。

上述所提的 parent process 負責「case」（C 的 swith 敘述）所有的事件，並做出相對應的處理，這個 process 通常也被叫做 thread manager，或是 event manager。以一個簡單的 scenario 來說明此架構的應用。

小明想寫一個程式，當使用者按下 ARM9 開發板上的按鍵後，螢幕隨即出現一張圖片；這時，小明必須先定義「按鍵事件」的變數：

int EVENT_KEY_DOWN = 0x01;

我們必須產生一個 thread，來 "polling" 硬體上的按鍵，如果底層的驅動程式是 blocking read 的實作，那麼我們只需要一個簡單的 read() 即可。當 thread 判斷到按鍵被按下後，便將事件指定為 EVENT_KEY_DOWN；此時，您的系統應該有一個主程式（也就是 thread manager）在背景執行，並不停的做 loop-and-case 事件的動作：

while (1) {
   switch (EVENT) {
      case EVENT_KEY_DOWN: ... break;
      case ...
   }
}

許多軟體，像是 Nano-X，就是採取這種實作策略。不過，在特定只有「圖形顯示 v.s. 互動」的應用場合裡，這種架構並不容易寫出「互動性」良好的程式。（待續）

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