2.Midware/led_scheduler

LED控制程序

设计思路

• 设计模式： 采用状态机模式，受Linux的LED驱动文件映射 /sys/class/leds/ 的启发
• 设计原理： 基于Linux的LED控制文件接口的设计原理，实现LED控制程序

软件特点

1. 多线程支持： 具备多线程环境下对同一LED进行控制的权重配置
2. LED闪烁控制： 提供LED闪烁的周期、频率、间隔、次数等灵活配置选项（通过数据结构 led_components 进行管理）
3. GPIO驱动接口： 具备自定义GPIO驱动接口的能力，通过函数 led_gpio_switch 进行配置

优化

1. 动态管理LED数量，XX需求
2. 基于led_v2做定制拓展
3. 时钟源：定时器替换get_timeofday_ms

按键驱动程序

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2.Midware/log

日志系统

设计思路

软件特点

可配置 日志等级、颜色、 文件日志： 可配置文件大小、自动覆盖、多进程使用、

• 支持日志文件最大限制
• 支持日志文件多进程同时占用（如果对竞态条件有严格需求，需要加文件锁）
• 支持日志文件自动初始化（通过lsof检测文件是否被进程占用，NULL则覆盖日志）
• 支持调试日志输出等级配置（zlog_set_printlev函数配置）

优化

日志系统设计思路

设计思路

• 模块设计： 采用模块化设计思路，使日志系统易于维护和扩展。
• 灵感来源： 受启发于Linux的日志文件映射 /var/log/，采用类似设计原理。

软件特点

• 可配置性： 提供灵活的配置选项，包括日志等级、颜色等。
• 文件日志配置：
  • 可配置日志文件大小。
  • 支持自动覆盖旧日志或多进程共享。
• 多进程支持： 允许多进程同时占用日志文件；有严格时序需求，建议使用文件锁来解决竞态条件。
• 自动初始化： 通过 lsof 检测文件是否被其他进程占用，若无占用则自动初始化日志。
• 调试日志配置： 提供配置调试日志输出等级的功能，通过 zlog_set_printlev 函数进行配置。

优化建议

2.Midware/watch_dog

Linux看门狗（线程守护、进程守护、任务守护） 已弃用

说明

1. 进程看门狗： 使用fork、shell等方式，监控进程状态
2. 线程看门狗： 基于定时器，配置窗口看门狗的初始化、喂狗等流程；并根据任务权重，按需重新系统
3. 任务看门狗：

Linux窗口看门狗

1. 定义&初始化任务堆栈结构体 task_info;
2. 监控task_info的喂狗状态， 超时返回任务句柄（&task_info）
3. 根据task_info信息， 处理超时程序

拓展

• 迷你操作系统：

使用xx接口函数， 能实现task 初始化，使能，监控，喂狗等捆绑操作

• mini_scheduler()函数开发

创建一个线程，管理多个任务的调度策略。包括任务执行频率...
使用一个链表，注册任务 频率、状态、喂狗、等操作句柄。
备注： 通过一个线程管理多个任务，能够减少对系统资源的占用。 （如果使用线程使能mini_scheduler，需要合理控制其堆栈大小）

参考资料

• Linux软件看门狗-已弃用：一款通过/dev/soft_wdt喂狗的程序

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2.Midware/zwdog

Linux窗口看门狗（驱动程序）

概述

• 监控程序是否跑飞， 任务线程是否阻塞&超时等；
• 自定义喂狗超时回调函数，可用于资源回收、异常处理等；
• 极小的代码量和资源消耗，可轻松集成到应用中。

测试

gcc zwdog.c -o zwdog -DRUN_ZWDOG_DEMO   # 编译
./zwdog   # 运行

[root@localhost zwdog]# ./zwdog 
zwdog demo start


    zwdog fd 1 feed timeout, process:TASK 1 
    exit process 

示例代码

void main(void)
{
    int user_fd1;
    int user_fd2;

    /* 新建监控对象1（超过5秒未喂狗，则触发超时回调函数） */
    zwdog_new(&user_fd1, 5 *1000, NULL, "TASK 1");
    /* 新建监控对象2 */
    zwdog_new(&user_fd2, 0, NULL, "TASK 2");
    printf("zwdog demo start\n");

    while (1) {
        zwdog_feed(user_fd2);   // 喂狗

        zwdog_sche(0);          // 遛狗
        sleep(1);
    }
}

优化

• 参考 pthread_t 设计句柄，直接访监控对象数据堆栈，减少CPU开销；（或两者兼容）

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3.Tool/compile_envir

自动化编译与打包工具

工具介绍：参考CMake、AutoMake和RPM制作zmake工具，用于快速搭建C/C++项目的交叉编译环境&程序安装包。

CSDN博文：集成开发环境IDE设计

Usage

1. 将 zmake 和 Makefile 拷贝到工程目录
2. make 默认编译当前目录所有c/cpp源文件，可自定义源文件路径、链接库、交叉编译、ignore等
3. 查看交叉编译选项执行命令：./zmake -h

[root@localhost compile_envir]# ./zmake -h
Usage: ./zmake [-h] [-c core] [-o opt]
Options:
  -h, --help      Display help message
  -c core         Set target platform architecture(e320, x100, x300, x86)
  -o opt          Set operation mode:
                    debug: build in debug mode
                    clean: clean up build artifacts
                    pack: pack the built artifacts

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3.Tool/serial

Linux 串口收发测试工具（serial_rxtx_test.c）

概述

1. 支持串口收发
2. 支持 modbus 校验

使用

1. 编译： gcc serial_rxtx_test.c -lrt -lpthread -o serial_rxtx_test
2. 运行： ./serial_rxtx_test -h

[root@localhost serial]# ./serial_rxtx_test -h

Usage: ./serial_rxtx_test [OPTION]...
	-t Device Identifier [default /dev/ttyS0]
	-b Baud int [default 115200]
	-d Data Bits int [default 8]
	-p Parity  char [default N]
	-s Stop Bits int [default 1]
	-m 1: Use CRC16, 0: No CRC16 [default 0]
	-h Show this message

Linux虚拟串口工具

1. 安装 socat 工具： yum install socat / apt-get update; sudo apt-get install socat
2. 使用 socat 创建一对虚拟串口：socat -d -d pty,raw,echo=0 pty,raw,echo=0

CRC16校验计算工具（modbus-crc16.cpp）

其他工具

1. 串口设备 从站地址 扫描
2. 传感器 数据报文 模拟
3. 批量测试

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3.Tool/shell_script

Shell脚本常用函数封装

[root@localhost shell_script]# ./zh_shell_function.sh -d
get_last_word: orange
This is red text
This is blue text
This is green text
This is yellow text
This is cyan text
This is purple text
This is white text

[root@localhost shell_script]# ./zh_shell_function.sh -h
Usage: ./zh_shell_function.sh [-h] [-c core] [-o opt]
Options:
  -h, --help      Display help message
  -d, --demo      Display help message
  -c core         core: target platform architecture
  -o opt          opt: [debug | clean | pack]
[root@localhost shell_script]# 

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3.Tool/shell_script/code_generator

代码生成器

简述：

1. 将枚举值，生成字符串映射表
2. 将json配置，生成C解析伪代码
3. 将list链表，生成插入、删除、初始化函数

目的

1. 减少开发过程中CRUD工作量，专注于项目系统框架的搭建
2. 避免CRUD过程中，粗忽大意造成的代码BUG
3. 与AI代码相比，不用繁琐的校验和示教

TODO：

1. 制作APP（插件、命令、网页、QT）便于个人使用
2. 完善json解析，根据数组名称构建函数名

1. enum映射表

使用说明：

1. 执行命令格式化代码区：./gen_enum_map.sh clean
2. 在enum_content.c 文件指定位置插入枚举声明
3. 执行生成脚本：./gen_enum_map.sh

使用效果：

当前版本生成代码包括：枚举值字符串映射表、取值函数、调度函数

2. json解析代码

使用说明：

1. 执行命令格式化代码区：./gen_json_parse.sh.sh clean
2. json_content.c 文件指定位置插入枚举声明
3. 执行生成脚本：./gen_json_parse.sh.sh

使用效果：

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.Document

linux_module

LinuxC开发工具集（代码生成器、文本解析、脚本、编译、进程通信、日志、串口调试、字符驱动、协议栈等）

Usage:

1. 修改子目录下README.md
2. 执行脚本：./generate_readme.sh 根目录生成README.md文件

Tips:

• 脚本输出REDEME.md大纲
• vscode预览快捷键：ctrl+K V
• 单击标题跳转到对应目录

ToDo:

1. 整理并封装程序，包括：
   • socket： 封装sink套接字接口，select和epoll程序
   • serial：
   • cjson、zmq、sqlite：
   • mqtt： mosmqtt和pahomqtt库
2. 整理文件结构

2024年2月1日-仓库目标

• 参考文献，编写《Linux网关开发指南》；包括开发、调试、测试、运维等XX研发流程。
• 每一个README.md为一个文档小节
• 参考书籍：《嵌入式Linux应用开发完全手册-韦东山》、《CPU眼里的C/C++》、《C Priimer Plus》、《FreeRTOS内核实现与应用开发实战指南》、《LinuxXXXX》

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