Embassy 执行器（executor）

Embassy executor是一个为嵌入式使用而设计的异步/等待（async/await）执行器，它支持中断和定时器功能。

特点

  • 不需要 堆内存分配（alloc）, 不需要堆，任务静态分配。

  • 没有“固定容量”的数据结构，执行器可以处理1个或1000个任务，无需设置/调整。

  • 集成的定时器队列：睡眠（sleep）很简单，只需执行 Timer::after_secs(1).await; 。

  • 没有忙等（busy-loop）轮询: 当没有工作要做时，CPU会使用中断或 WFE/SEV 休眠。

  • 高效的轮询：唤醒操作只会轮询被唤醒的任务，而不是所有任务。

  • 平均：即使一个任务不断被唤醒，它也不能垄断CPU时间。在任务第二次被轮询之前，所有其他任务都有机会运行。

  • Embassy支持创建多个Executor实例，以在不同优先级上运行任务，可以让高优先级任务抢占低优先级任务。

执行器

执行器（Executor）的功能如下所述：它维护一个应该轮询的任务队列。当一个任务被创建时，会被轮询（1）。任务将尝试取得进展，直到它到达一个可能被阻塞的点。这可能发生在任务正在等待一个异步函数时。当这种情况发生，任务通过返回 Poll::Pending （2）来让出执行权。一旦任务让出，执行器就会将任务排到运行队列的末尾，并继续轮询队列中的下一个任务（3）。当一个任务完成或取消后，它不会再次进入队列。

Executor需要不会无限期阻塞的任务，因为这会阻止执行器重新获得控制权并调度另一个任务。
Executor model

如果您在应用程序中使用 #[embassy_executor::main] 宏，它会为您创建 Executor 并将入口点作为第一个任务。您也可以手动创建Executor，实际上，您可以创建多个Executor。

中断

中断是外设用来标志某些操作完成的常见方式，这与异步执行模型非常契合。下面的图表描述了一个典型的应用流程，其中（1）一个任务被轮询并尝试取得进展。然后任务（2）指示外设执行某项操作，并等待（await）。一段时间过后，（3）中断触发，标志着操作的完成。

然后外设HAL（4）确保中断信号被传输（route）到外设，并根据操作结果来更新外设状态。然后Executor（5）被通知应该轮询该任务，然后它就会这么做。

Interrupt handling
有一个名为 InterruptExecutor 的特殊执行器，它可以由中断驱动。可以通过创建多个 InterruptExecutor 实例，用来在不同优先级上驱动任务。

Time

Embassy提供了一个内部定时器队列，可以通过 time feature 来启用。 Embassy假定平台上存在一个时钟 驱动 实现。 Embassy为nRF、STM32、RPi Pico、WASM和Std平台提供了时钟驱动（time driver）。

嵌入式平台的定时器驱动（timer driver）实现可能只支持设置固定数量的闹钟（alarm）。确保您希望同时使用定时器的任务数量不超过此限制。

定时器的速度可以在编译时使用 time-tick-<frequency> 来配置。目前，定时器可以配置为1000 Hz、32768 Hz或1 MHz。在更改默认设置之前，请确保目标芯片的HAL支持此频率设置。

如果您的应用程序不需要定时器，不启用 time feature 可以节省一些CPU周期并减少功耗。