nordic mesh中的消息緩存實現

代碼文件msg_cache.h、msg_cache.c。

接口定義

頭文件中定義了四個接口，供mesh協議棧調用，四個接口如下所示，接口的實現代碼在msg_cache.c文件中。

@file：msg_cache.h

// 消息緩存初始化
void msg_cache_init(void);

// 檢查消息是否存在
bool msg_cache_entry_exists(uint16_t src_addr, uint32_t sequence_number);

// 添加消息到緩存
void msg_cache_entry_add(uint16_t src, uint32_t
 
 seq);

// 消息緩存清空
void msg_cache_clear(void);

實現代碼

消息緩存用靜態全局變量的一個數組m_msg_cache[]實現，該數組長度為32，數組每個元素表示消息。m_msg_cache_head表示新消息加入的位置，通過對m_msg_cache_head的控制實現一個環形的消息緩存。

其結構定義如下：

typedef struct
{
    bool allocated;  /**< Whether the entry is in use. */
    uint16_t src;    /**< Source address from packet header. */
 

    uint32_t seq;    /**< Sequence number from the packet header. */
} msg_cache_entry_t;

/** Message cache buffer */
static msg_cache_entry_t m_msg_cache[MSG_CACHE_ENTRY_COUNT];

/** Message cache head index 
 *  新消息的加入位置
 */
static uint32_t m_msg_cache_head = 0; 

由緩存結構可知，消息緩存結構只是保存了消息的源地址及其序列號。收到消息時，先在消息緩存中檢查是否已有該消息，若不存在則添加進去，否則忽略消息。

由於藍牙mesh是基於泛洪管理網絡的，所以某個節點會收到多條相同的消息（每個節點會中繼轉發消息），消息緩存主要用判斷是否已收到該消息，用來避免消息擁塞。

msg_cache_init()

消息緩存初始化代碼如下，就是將消息緩存數組的各元素設置為可用狀態。

void msg_cache_init(void)
{
    for (uint32_t i = 0; i < MSG_CACHE_ENTRY_COUNT; ++i)
    {
        m_msg_cache[i].src = NRF_MESH_ADDR_UNASSIGNED;
        m_msg_cache[i].seq = 0;
        m_msg_cache[i].allocated = 0;
    }

    m_msg_cache_head = 0;
}

msg_cache_entry_exists()

判斷消息是否已經存在，從m_msg_cache_head的位置開始逆序遍歷整個消息緩存數組，逐個對比源地址及序列號

bool msg_cache_entry_exists(uint16_t src_addr, uint32_t sequence_number)
{
    /* Search backwards from head */
    uint32_t entry_index = m_msg_cache_head;
    for (uint32_t i = 0; i < MSG_CACHE_ENTRY_COUNT; ++i)
    {
        if (entry_index-- == 0) /* compare before subtraction */
        {
            entry_index = MSG_CACHE_ENTRY_COUNT - 1;
        }

        if (!m_msg_cache[entry_index].allocated)
        {
            return false; /* Gone past the last valid entry. */
        }

        if (m_msg_cache[entry_index].src == src_addr &&
            m_msg_cache[entry_index].seq == sequence_number)
        {
            return true;
        }
    }

    return false;
}

msg_cache_entry_add()

消息添加到緩存

void msg_cache_entry_add(uint16_t src, uint32_t seq)
{
    m_msg_cache[m_msg_cache_head].src = src;
    m_msg_cache[m_msg_cache_head].seq = seq;
    m_msg_cache[m_msg_cache_head].allocated = true;

    if ((++m_msg_cache_head) == MSG_CACHE_ENTRY_COUNT)
    {
        m_msg_cache_head = 0;
    }
}

msg_cache_clear()

清空消息緩存

void msg_cache_clear(void)
{
    for (uint32_t i = 0; i < MSG_CACHE_ENTRY_COUNT; ++i)
    {
        m_msg_cache[i].allocated = 0;
    }
}

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