NS2中事件调度过程浅析

NS2中事件调度过程浅析

最近研究NS2仿真工具，在学习源代码的过程中查看了一下NS2中的事件调度相关内容，对其流程有了一些粗浅认识，特分享如下。本人新手，以下内容有错误和不足之处恳请指教：）

1. 事件调度相关类简介
类结构如图1所示：

图1 NS2事件调度相关类结构图

重要类简介：
1)        Handler类：
   定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc]
   作用概述：
         NS2中用于执行对事件的处理动作（在handle()方法中实现）；
         作为Event类的属性，所有的事件都会保存用于处理自己的Handler，以供分派（dispatch）时使用；
   属性/方法概述：
         public virtual void handle(Event * event);  
                  /*Handler类中的唯一一个方法，用于处理事件，其子类根据具体事件处理要求来实现（例如NSObject的handle方法）； */ 

2)        Event类：
   定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc]
   作用概述：
         作为NS2事件调度机制的重要组成，是所有事件的父类（例如Packet类就是其子类）；
   属性/方法概述：
         public Event* next_;          //用于生成事件链表
         public Event* prev_;
         public Handler* handler_;    //用于记录该事件的处理器，也就记录了处理方法 

3)        NSObject类：
   定义位置：~\Common\Object[.h .cc]
   作用概述：
         继承自Handler类，因此其子类可以作为参数传递给Scheduler::schedule()方法，以便之后处理事件时调用其handle方法；
         各种Connector类通常继承自此类；
   属性/方法概述：
         protected void handle(Event* e); /*实现父类handle方法，只有一句代码：recv((Packet*)e)；*/
         protected void recv(Packet *p, const char*);    //直接调用Packet::free(p)； 

（介绍了上面三个类，接着就可以看看它们是被什么类使用、如何被使用的了）
4)        Scheduler类：
   定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc]
   作用概述：
         一个以时间为触发条件的离散事件调度器，NS2事件调度机制的基础； 
         完成事件的出/入队列、维护、分发等；
         具有三个具体实现的子类（NS2通常默认为CalendarScheduler）；
   属性/方法概述：
         public void schedule(Handler*, Event*, double delay)   //代码摘录如下
                  {
                     ...//判断参数有效性
                     e->uid_ = uid_++;
                     e->handler_ = h;
                     double t = clock_ + delay;
                     e->time_ = t;
                     insert(e);
                  }
/*从上即可知道schedule如何使用了Handle和Event类对象：设置事件id、处理时间以及handler，并将事件加入调度队列；也由此可以知道之前一直作为参数传递的Handler到此就被赋值给了Event的handler_，即实现了处理器和事件的“绑定”*/
         public virtual void run();
/*只要调度队列中还有事件待处理，则一直分派（dispatch）事件队列中的事件；*/
         protected void dispatch(Event*, double);
/*在特定时间调用与事件绑定的Handler的handle()方法处理事件自己；*/
  

2. 事件调度过程举例
结合以上内容，举例说明Packet的从Channel传递到Phy的调度过程，如图2所示：

图2 事件调度过程示意图

1)        在Channel::sendUp(Packet* p, Phy *tifp)方法中最终会调用s.schedule(rifp, newp, propdelay)方法，其中s为Scheduler实例，rifp为Phy*，newp为Packet*；
2)        Scheduler获得该Packet后先判断参数有效性判断，然后执行newp->handler_ = rifp以保存该包的处理器（即Phy对象），然后insert入队列；
3)        当调度到该Packet后，执行dispatch(Event* p, double t)方法，进而执行p->handler_->handle(p)方法处理Packet；
4)        上述handle(p)实际执行Phy类的handle(p)方法，最终会调用recv()方法；
5)        Phy类的recv()方法执行，根据包头中的方向字段，调用sendUp()或者sendDown()方法，此处是从下层Channel接收，因此调用sendUp()；
6） sendUp()方法中再次包含schedule()方法，至此完成一次Packet调度。

3.   总结
   从以上可以看出，各个协议层功能实体之间的事件（包）传递便是通过Scheduler调度完成的，各层实体之间并不直接调用彼此的方法，这就使得各实体之间的耦合更弱，从而便于各层协议替换和扩展。