]> rtime.felk.cvut.cz Git - pes-rpp/rpp-lwip.git/blobdiff - doc/sys_arch.txt
Fixed documentation after changing sys arch prototypes for 1.4.0
[pes-rpp/rpp-lwip.git] / doc / sys_arch.txt
index 841d1274e57a91320e0fe517f335ba96a2ab18df..847cd7777da2cdce755e931ede1cddc593551eb4 100644 (file)
@@ -1,9 +1,7 @@
-sys_arch interface for lwIP 0.5
+sys_arch interface for lwIP 0.6++
 
 Author: Adam Dunkels
 
-$Id: sys_arch.txt,v 1.1 2002/10/19 12:59:33 likewise Exp $
-
 The operating system emulation layer provides a common interface
 between the lwIP code and the underlying operating system kernel. The
 general idea is that porting lwIP to new architectures requires only
@@ -18,6 +16,11 @@ functionality. Previous versions of lwIP required the sys_arch to
 implement timer scheduling as well but as of lwIP 0.5 this is
 implemented in a higher layer.
 
+In addition to the source file providing the functionality of sys_arch,
+the OS emulation layer must provide several header files defining
+macros used throughout lwip.  The files required and the macros they
+must define are listed below the sys_arch description.
+
 Semaphores can be either counting or binary - lwIP works with both
 kinds. Mailboxes are used for message passing and can be implemented
 either as a queue which allows multiple messages to be posted to a
@@ -31,95 +34,234 @@ in the sys_arch.h file. Mailboxes are equivalently represented by the
 type "sys_mbox_t". lwIP does not place any restrictions on how
 sys_sem_t or sys_mbox_t are represented internally.
 
+Since lwIP 1.4.0, semaphore and mailbox functions are prototyped in a way that
+allows both using pointers or actual OS structures to be used. This way, memory
+required for such types can be either allocated in place (globally or on the
+stack) or on the heap (allocated internally in the "*_new()" functions).
+
 The following functions must be implemented by the sys_arch:
 
 - void sys_init(void)
 
   Is called to initialize the sys_arch layer.
 
-- sys_sem_t sys_sem_new(u8_t count)
+- err_t sys_sem_new(sys_sem_t *sem, u8_t count)
 
-  Creates and returns a new semaphore. The "count" argument specifies
-  the initial state of the semaphore.
+  Creates a new semaphore. The semaphore is allocated to the memory that 'sem'
+  points to (which can be both a pointer or the actual OS structure).
+  The "count" argument specifies the initial state of the semaphore (which is
+  either 0 or 1).
+  If the semaphore has been created, ERR_OK should be returned. Returning any
+  other error will provide a hint what went wrong, but except for assertions,
+  no real error handling is implemented.
 
-- void sys_sem_free(sys_sem_t sem)
+- void sys_sem_free(sys_sem_t *sem)
 
-  Deallocates a semaphore. 
+  Deallocates a semaphore.
 
-- void sys_sem_signal(sys_sem_t sem)
+- void sys_sem_signal(sys_sem_t *sem)
 
   Signals a semaphore.
 
-- u16_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t sem, u16_t timeout)
+- u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t *sem, u32_t timeout)
 
   Blocks the thread while waiting for the semaphore to be
   signaled. If the "timeout" argument is non-zero, the thread should
   only be blocked for the specified time (measured in
-  milliseconds).
-
-  If the timeout argument is non-zero, the return value is the amount
-  of time spent waiting for the semaphore to be signaled. If the
-  semaphore wasn't signaled within the specified time, the return
-  value is zero. If the thread didn't have to wait for the semaphore
-  (i.e., it was already signaled), care must be taken to ensure that
-  the function does not return a zero value since this is used to
-  indicate that a timeout occured. A suitable way to implement this is
-  to check if the time spent waiting is zero and if so, the value 1 is
-  returned.
+  milliseconds). If the "timeout" argument is zero, the thread should be
+  blocked until the semaphore is signalled.
+
+  If the timeout argument is non-zero, the return value is the number of
+  milliseconds spent waiting for the semaphore to be signaled. If the
+  semaphore wasn't signaled within the specified time, the return value is
+  SYS_ARCH_TIMEOUT. If the thread didn't have to wait for the semaphore
+  (i.e., it was already signaled), the function may return zero.
 
   Notice that lwIP implements a function with a similar name,
   sys_sem_wait(), that uses the sys_arch_sem_wait() function.
 
-- sys_mbox_t sys_mbox_new(void)
+- int sys_sem_valid(sys_sem_t *sem)
+
+  Returns 1 if the semaphore is valid, 0 if it is not valid.
+  When using pointers, a simple way is to check the pointer for != NULL.
+  When directly using OS structures, implementing this may be more complex.
+  This may also be a define, in which case the function is not prototyped.
+
+- void sys_sem_set_invalid(sys_sem_t *sem)
 
-  Creates an empty mailbox.
+  Invalidate a semaphore so that sys_sem_valid() returns 0.
+  ATTENTION: This does NOT mean that the semaphore shall be deallocated:
+  sys_sem_free() is always called before calling this function!
+  This may also be a define, in which case the function is not prototyped.
 
-- void sys_mbox_free(sys_mbox_t mbox)
+- err_t sys_mbox_new(sys_mbox_t *mbox, int size)
+
+  Creates an empty mailbox for maximum "size" elements. Elements stored
+  in mailboxes are pointers. You have to define macros "_MBOX_SIZE"
+  in your lwipopts.h, or ignore this parameter in your implementation
+  and use a default size.
+  If the mailbox has been created, ERR_OK should be returned. Returning any
+  other error will provide a hint what went wrong, but except for assertions,
+  no real error handling is implemented.
+
+- void sys_mbox_free(sys_mbox_t *mbox)
 
   Deallocates a mailbox. If there are messages still present in the
   mailbox when the mailbox is deallocated, it is an indication of a
   programming error in lwIP and the developer should be notified.
 
-- void sys_mbox_post(sys_mbox_t mbox, void *msg)
+- void sys_mbox_post(sys_mbox_t *mbox, void *msg)
+
+  Posts the "msg" to the mailbox. This function have to block until
+  the "msg" is really posted.
 
-  Posts the "msg" to the mailbox.
+- err_t sys_mbox_trypost(sys_mbox_t *mbox, void *msg)
 
-- u16_t sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t mbox, void **msg, u16_t timeout)
+  Try to post the "msg" to the mailbox. Returns ERR_MEM if this one
+  is full, else, ERR_OK if the "msg" is posted.
+
+- u32_t sys_arch_mbox_fetch(sys_mbox_t *mbox, void **msg, u32_t timeout)
 
   Blocks the thread until a message arrives in the mailbox, but does
   not block the thread longer than "timeout" milliseconds (similar to
-  the sys_arch_sem_wait() function). The "msg" argument is a result
+  the sys_arch_sem_wait() function). If "timeout" is 0, the thread should
+  be blocked until a message arrives. The "msg" argument is a result
   parameter that is set by the function (i.e., by doing "*msg =
   ptr"). The "msg" parameter maybe NULL to indicate that the message
   should be dropped.
 
-  The return values are the same as for the sys_arch_sem_wait()
-  function and the function must not return zero even if a message was
-  present in the mailbox and the time spent waiting was zero
-  milliseconds. 
+  The return values are the same as for the sys_arch_sem_wait() function:
+  Number of milliseconds spent waiting or SYS_ARCH_TIMEOUT if there was a
+  timeout.
 
   Note that a function with a similar name, sys_mbox_fetch(), is
   implemented by lwIP. 
-  
-- struct sys_timeouts *sys_arch_timeouts(void)
-
-  Returns a pointer to the per-thread sys_timeouts structure. In lwIP,
-  each thread has a list of timeouts which is repressented as a linked
-  list of sys_timeout structures. The sys_timeouts structure holds a
-  pointer to a linked list of timeouts. This function is called by
-  the lwIP timeout scheduler and must not return a NULL value. 
-
-  In a single threadd sys_arch implementation, this function will
-  simply return a pointer to a global sys_timeouts variable stored in
-  the sys_arch module.
-  
+
+- u32_t sys_arch_mbox_tryfetch(sys_mbox_t *mbox, void **msg)
+
+  This is similar to sys_arch_mbox_fetch, however if a message is not
+  present in the mailbox, it immediately returns with the code
+  SYS_MBOX_EMPTY. On success 0 is returned.
+
+  To allow for efficient implementations, this can be defined as a
+  function-like macro in sys_arch.h instead of a normal function. For
+  example, a naive implementation could be:
+    #define sys_arch_mbox_tryfetch(mbox,msg) \
+      sys_arch_mbox_fetch(mbox,msg,1)
+  although this would introduce unnecessary delays.
+
+- int sys_mbox_valid(sys_mbox_t *mbox)
+
+  Returns 1 if the mailbox is valid, 0 if it is not valid.
+  When using pointers, a simple way is to check the pointer for != NULL.
+  When directly using OS structures, implementing this may be more complex.
+  This may also be a define, in which case the function is not prototyped.
+
+- void sys_mbox_set_invalid(sys_mbox_t *mbox)
+
+  Invalidate a mailbox so that sys_mbox_valid() returns 0.
+  ATTENTION: This does NOT mean that the mailbox shall be deallocated:
+  sys_mbox_free() is always called before calling this function!
+  This may also be a define, in which case the function is not prototyped.
+
 If threads are supported by the underlying operating system and if
 such functionality is needed in lwIP, the following function will have
 to be implemented as well:
 
-- void sys_thread_new(void (* thread)(void *arg), void *arg)
+- sys_thread_t sys_thread_new(char *name, void (* thread)(void *arg), void *arg, int stacksize, int prio)
+
+  Starts a new thread named "name" with priority "prio" that will begin its
+  execution in the function "thread()". The "arg" argument will be passed as an
+  argument to the thread() function. The stack size to used for this thread is
+  the "stacksize" parameter. The id of the new thread is returned. Both the id
+  and the priority are system dependent.
+
+- sys_prot_t sys_arch_protect(void)
+
+  This optional function does a "fast" critical region protection and returns
+  the previous protection level. This function is only called during very short
+  critical regions. An embedded system which supports ISR-based drivers might
+  want to implement this function by disabling interrupts. Task-based systems
+  might want to implement this by using a mutex or disabling tasking. This
+  function should support recursive calls from the same task or interrupt. In
+  other words, sys_arch_protect() could be called while already protected. In
+  that case the return value indicates that it is already protected.
+
+  sys_arch_protect() is only required if your port is supporting an operating
+  system.
+
+- void sys_arch_unprotect(sys_prot_t pval)
+
+  This optional function does a "fast" set of critical region protection to the
+  value specified by pval. See the documentation for sys_arch_protect() for
+  more information. This function is only required if your port is supporting
+  an operating system.
+
+For some configurations, you also need:
+
+- u32_t sys_now(void)
+
+  This optional function returns the current time in milliseconds (don't care
+  for wraparound, this is only used for time diffs).
+  Not implementing this function means you cannot use some modules (e.g. TCP
+  timestamps, internal timeouts for NO_SYS==1).
+
+
+Note:
+
+Be carefull with using mem_malloc() in sys_arch. When malloc() refers to
+mem_malloc() you can run into a circular function call problem. In mem.c
+mem_init() tries to allcate a semaphore using mem_malloc, which of course
+can't be performed when sys_arch uses mem_malloc.
+
+-------------------------------------------------------------------------------
+Additional files required for the "OS support" emulation layer:
+-------------------------------------------------------------------------------
+
+cc.h       - Architecture environment, some compiler specific, some
+             environment specific (probably should move env stuff 
+             to sys_arch.h.)
+
+  Typedefs for the types used by lwip -
+    u8_t, s8_t, u16_t, s16_t, u32_t, s32_t, mem_ptr_t
+
+  Compiler hints for packing lwip's structures -
+    PACK_STRUCT_FIELD(x)
+    PACK_STRUCT_STRUCT
+    PACK_STRUCT_BEGIN
+    PACK_STRUCT_END
+
+  Platform specific diagnostic output -
+    LWIP_PLATFORM_DIAG(x)    - non-fatal, print a message.
+    LWIP_PLATFORM_ASSERT(x)  - fatal, print message and abandon execution.
+    Portability defines for printf formatters:
+    U16_F, S16_F, X16_F, U32_F, S32_F, X32_F, SZT_F
+
+  "lightweight" synchronization mechanisms -
+    SYS_ARCH_DECL_PROTECT(x) - declare a protection state variable.
+    SYS_ARCH_PROTECT(x)      - enter protection mode.
+    SYS_ARCH_UNPROTECT(x)    - leave protection mode.
+
+  If the compiler does not provide memset() this file must include a
+  definition of it, or include a file which defines it.
+
+  This file must either include a system-local <errno.h> which defines
+  the standard *nix error codes, or it should #define LWIP_PROVIDE_ERRNO
+  to make lwip/arch.h define the codes which are used throughout.
+
+
+perf.h     - Architecture specific performance measurement.
+  Measurement calls made throughout lwip, these can be defined to nothing.
+    PERF_START               - start measuring something.
+    PERF_STOP(x)             - stop measuring something, and record the result.
+
+sys_arch.h - Tied to sys_arch.c
 
-  Starts a new thread that will begin its execution in the function
-  "thread()". The "arg" argument will be passed as an argument to the
-  thread() function.
+  Arch dependent types for the following objects:
+    sys_sem_t, sys_mbox_t, sys_thread_t,
+  And, optionally:
+    sys_prot_t
 
+  Defines to set vars of sys_mbox_t and sys_sem_t to NULL.
+    SYS_MBOX_NULL NULL
+    SYS_SEM_NULL NULL