dev(UML-981): Создание и уничтожение потока циклических операций

src/main.cpp

@@ -1,6 +1,7 @@
 #include "app_settings.hpp"
 #include "../libs/include/pnet_api.h"
 #include "profinet.hpp"
+#include <thread>
 
 #define ECHO_MODULE_ID 0x00000040 /// Идентификатор тестового модуля
 #define ECHO_SUBMOD_ID 0x00000140 /// Идентификатор тестового подмодуля
@@ -118,11 +119,16 @@ int main(int argc, char * argv[])
     /// Это делает profinet controller.
     profinet.addModule(echo_module_ptr);
 
-    /// Циклические данные?
-
     /**
      * Циклические данные устройства передаются с определенным периодом, сообщения от контроллера при этом не требуются.
      */
+    /// Запуск потока Profinet
+    profinet.Start();
+    
+    while(1)
+    {
 
+    }
+    
     return 0;
 }

src/profinet/profinet.cpp

@@ -23,6 +23,9 @@
 #include <cstring>
 #include <iostream>
 
+#include <chrono>
+#include <thread>
+
 
 using namespace std;
 
@@ -145,9 +148,10 @@ static void pnetConfigure(pnet_cfg_t& cfg, ProfinetSettings& Settings, ProfinetD
     cfg.use_qualified_diagnosis = false;
 }
 
-Profinet::Profinet(void) : m_pnet_data({nullptr, 0, UINT32_MAX})
+Profinet::Profinet() : m_pnet_data({nullptr, 0, UINT32_MAX, 0}),
+                       m_cyclic_io_cnt{0},
+                       m_periodic_stop{false}
 {
-    
 }
 
 bool Profinet::Config(ProfinetSettings& Settings, ProfinetDeviceSettings& DevSettings)
@@ -161,6 +165,12 @@ bool Profinet::Config(ProfinetSettings& Settings, ProfinetDeviceSettings& DevSet
     std::memset(&pnet_cfg, 0, sizeof(pnet_cfg));
 
     pnetConfigure(pnet_cfg, Settings, DevSettings);
+
+    m_run_period_us = Settings.ticks_us;
+    m_cyclic_io_period_ms = Settings.cyclic_ms;
+
+
+
     ///TODO Определить что передавать в cb_cfg
     pnet_cfg.cb_arg = static_cast<void*>(this);
     
@@ -504,12 +514,125 @@ void Profinet::initDataAndIoxs()
     }
 }
 
+void Profinet::PeriodicOperations()
+{
+    while(!m_periodic_stop.load(std::memory_order_relaxed))
+    {
+        /// Ждем время в мкс: ticks_period_us, по умолчанию 1мс
+        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(m_run_period_us));
+        
+        /// Вызов cyclic io
+        if (++m_cyclic_io_cnt >= m_cyclic_io_period_ms)
+        {
+            m_cyclic_io_cnt = 0;
+            cyclicIoData();
+        }
+
+        /// запускаем pnet
+        pnet_handle_periodic (m_pnet_data.pnet_ptr);
+    }
+}
+
+void Profinet::cyclicIoData()
+{
+    for (auto slot : m_slots)
+    {   
+        shared_ptr<ProfinetSlot>& slot_ptr = slot.second;
+
+        /// DAP слот игнорируем при циклическом обмене
+        if (slot_ptr->m_slot_nbr == PNET_SLOT_DAP_IDENT)
+            continue;
+
+        auto& subslots = slot_ptr->getSubslotsPtr();
+        /// Итерируемся по всем подслотам
+        for (auto subslot : subslots)
+        {
+            shared_ptr<ProfinetSubslot>& subslot_ptr = subslot.second;
+
+            auto submodule_ptr = subslot_ptr->getSubmodulePtr();
+            
+            /// На всякий случай. Вообще если подслоты есть, то и подмодули уже к ним подключены.
+            if (submodule_ptr == nullptr)
+                continue;
+            
+            if (submodule_ptr->m_data_cfg.outsize > 0)
+            {
+                bool outdata_updated;
+                uint16_t outdata_length = submodule_ptr->m_data_cfg.outsize;
+                uint8_t outdata_iops;
+
+                /// Копируем данные от контроллера в m_out_data_ptr
+                (void)pnet_output_get_data_and_iops (
+                        m_pnet_data.pnet_ptr,
+                        m_pnet_data.api,
+                        slot_ptr->m_slot_nbr,
+                        subslot_ptr->m_subslot_nbr,
+                        &outdata_updated,
+                        (uint8_t*)submodule_ptr->m_out_data_ptr,
+                        &outdata_length,
+                        &outdata_iops);
+                
+                submodule_ptr->m_outdata_iops = outdata_iops;
+
+                if (submodule_ptr->m_data_cfg.outsize != outdata_length)
+                {
+                    /// Неправильная длина данных
+                }
+                else if (outdata_iops == PNET_IOXS_BAD)
+                {
+                    /// Что-то не так с данными от контроллера
+                }
+            }
+
+            if (submodule_ptr->m_data_cfg.insize > 0)
+            {
+                uint8_t indata_iocs;
+                uint8_t indata_iops = PNET_IOXS_GOOD;
+                /* Send input data to the PLC */
+                (void)pnet_input_set_data_and_iops (
+                    m_pnet_data.pnet_ptr,
+                    m_pnet_data.api,
+                    slot_ptr->m_slot_nbr,
+                    subslot_ptr->m_subslot_nbr,
+                    (uint8_t*)submodule_ptr->m_inp_data_ptr,
+                    submodule_ptr->m_data_cfg.insize,
+                    indata_iops);
+
+                (void)pnet_input_get_iocs (
+                    m_pnet_data.pnet_ptr,
+                    m_pnet_data.api,
+                    slot_ptr->m_slot_nbr,
+                    subslot_ptr->m_subslot_nbr,
+                    &indata_iocs);
+
+                submodule_ptr->m_indata_iocs = indata_iocs;
+            }
+        }
+    }
+}
+
+void Profinet::Start()
+{
+    m_periodic_thread = std::move(std::thread(&Profinet::PeriodicOperations, this));
+}
+
+Profinet::~Profinet()
+{
+    ///Остановка потока
+    m_periodic_stop.store(true, std::memory_order_relaxed);
+    
+    if (m_periodic_thread.joinable())
+    {
+        m_periodic_thread.join(); 
+    }
+}
+
+
 /**\
  * =========================================================================================
  * Callbacks
  * =========================================================================================
  */
-
 int Profinet::callbackStateInd ( uint32_t arep, pnet_event_values_t event)
 {
     uint16_t err_cls = 0;  /* Error code 1 */

src/profinet/profinet.hpp

@@ -8,6 +8,9 @@
 #include "profinet_slot.hpp"
 #include "profinet_serv_data.hpp"
 
+#include <atomic>
+#include <thread>
+
 class Profinet {
 public:
     Profinet();
@@ -121,8 +124,31 @@ public:
      */
     std::shared_ptr<ProfinetParameter> getSubmoduleParameter(uint16_t slot_nbr, uint16_t subslot_nbr, uint32_t param_index);
 
+    /**
+     * @brief Таймер для циклического обмена данными
+     * 
+     */
+    void PeriodicOperations();
+
+    /**
+     * @brief Запуск потока
+     * 
+     */
+    void Start();
+
+    ~Profinet();
+
 private:
     ProfinetServiceData m_pnet_data;
+
+    uint32_t m_run_period_us;          /// Период одного тика (цикла) выполнения
+
+    uint32_t m_cyclic_io_period_ms;    /// Период циклического обмена
+    uint32_t m_cyclic_io_cnt;          /// Счетчик циклического обмена
+
+    std::thread m_periodic_thread;     /// Поток в котором исполняется PeriodicOperations
+    std::atomic<bool> m_periodic_stop; /// Флаг завершения потока 
+
     /**
      * @brief Ключ - номер слота, Значение - указатель на слот
      * 
@@ -149,6 +175,8 @@ private:
 
     void initDataAndIoxs();
 
+    void cyclicIoData();
+
 public:
     /**
      * 

src/profinet/profinet_serv_data.hpp

@@ -3,8 +3,8 @@
 #include "../../libs/include/pnet_api.h"
 
 struct ProfinetServiceData {
-    pnet_t * pnet_ptr;
-    uint32_t api; /// Непонятно что это, обязательно посмотреть в коде либы pnet
-    uint32_t arep; /// Аналогично
-    uint32_t arep_for_appl_ready; /// Костыль pnet
+    pnet_t * pnet_ptr;            /// Указатель на pnet
+    uint32_t api;                 /// Непонятно что это, обязательно посмотреть в коде либы pnet
+    uint32_t arep;                /// Аналогично
+    uint32_t arep_for_appl_ready; /// Костыль для pnet (нужно реализовать как в примере)
 };

src/profinet/profinet_settings.hpp

@@ -83,5 +83,6 @@ struct ProfinetDeviceSettings {
 /// Настройки не зависящие от описания данных Profinet
 struct ProfinetSettings {
     uint32_t    ticks_us = 1000; /// Устанавливает время в мкс между вызовами pnet_handle_periodic()
+    uint32_t    cyclic_ms = 100; /// Устанавливает период в мс для циклического обмена данными
     std::string EthIface = "";   /// Имя интерфейса ethernet
 };

src/profinet/profinet_submodule.cpp

@@ -9,7 +9,9 @@ ProfinetSubmodule::ProfinetSubmodule(uint16_t submodule_id,
                       m_name(submodule_name),
                       m_data_cfg(submodule_data_cfg),
                       m_inp_data_ptr(inp_data_ptr),
-                      m_out_data_ptr(out_data_ptr)
+                      m_out_data_ptr(out_data_ptr),
+                      m_indata_iocs(0),
+                      m_outdata_iops(0)
 {
 
 }

src/profinet/profinet_submodule.hpp

@@ -28,6 +28,12 @@ public:
     const std::string     m_name;             /// Имя подмодуля
     const pnet_data_cfg_t m_data_cfg;         /// Конфигурация циклических данных подмодуля
     
+    /// iocs = I/O consumer status data (формат данных из pnet_ioxs_values_t)
+    uint8_t m_indata_iocs; 
+
+    /// iops = I/O provider status data (формат данных из pnet_ioxs_values_t)
+    uint8_t m_outdata_iops;
+
     void * const          m_inp_data_ptr;     /// Входные циклические данные (DEV->PLC)
     void * const          m_out_data_ptr;     /// Выходные циклические данные (PLC->DEV)
     

src/profinet/profinet_subslot.cpp

@@ -4,8 +4,6 @@ ProfinetSubslot::ProfinetSubslot(uint16_t subslot_nbr, uint16_t slot_nbr, uint32
                                      m_subslot_nbr(subslot_nbr), 
                                      m_slot_nbr(slot_nbr),
                                      m_module_id(module_id),
-                                     m_indata_iocs(0),
-                                     m_outdata_iops(0),
                                      m_submodule_ptr(nullptr)
 {
 

src/profinet/profinet_subslot.hpp

@@ -37,12 +37,6 @@ private:
    /// Идентификатор модуля куда входит подключаемый подмодуль
    uint32_t m_module_id;
 
-   /// iocs = I/O consumer status data (формат данных из pnet_ioxs_values_t)
-   uint8_t m_indata_iocs; 
-
-   /// iops = I/O provider status data (формат данных из pnet_ioxs_values_t)
-   uint8_t m_outdata_iops;
-
    /// Подмодуль вставленный в этот подслот
    std::shared_ptr<ProfinetSubmodule> m_submodule_ptr;
 };