Linux UWB Stack实现——FiRa会话状态机

在FiRa标准中，很重要的一个概念就是FiRa会话以及会话的管理，本文主要介绍了在Linux UWB Stack实现中，FiRa会话状态机管理的实现。

在FiRa中，会话分为INIT、DEINIT、ACTIVE、IDLE四种状态，其定义如下。

enum fira_session_state_id {
	FIRA_SESSION_STATE_ID_INIT,
	FIRA_SESSION_STATE_ID_DEINIT,
	FIRA_SESSION_STATE_ID_ACTIVE,
	FIRA_SESSION_STATE_ID_IDLE,
};
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其中：
● INIT，初始化状态，会话还未准备好；
● DEINIT，会话注销，不存在；
● ACTIVE，会话活跃状态；
● IDLE，会话已经准备好开始，但并未激活。

1.相关结构体的定义

在实现中，通过定义了一个struct fira_session_fsm_state结构体来进行每种状态的管理，该结构体包含一系列回调函数，用于处理从当前状态转换的事件，结构体定义如下：

包含了fira会话状态id，以及一系列的回调函数：

• enter/leave，跳转和离开此状态时调用；
• check_parameters，处理参数检查；
• parameters_updated，处理参数更新事件；
• controlee_list_updated，对于控制器，处理受控端列表更新事件；
• start/stop，处理开始与结束；
• get_demand，根据时间信息，处理获取需求；需求结合，struct fira_local与struct fira_session相关指针信息；
• get_access，获取mcps802154_access对象指针；
• access_done，访问结束后处理；
• check_missed_ranging，处理丢失的测距的检查。

基于该状态结构体，以及fira会话中的四种状态，根据实际应用中的需求，定义了以下三个实例：

• fira_session_fsm_init，INIT状态处理实例；
• fira_session_fsm_idle，IDLE状态处理实例；
• fira_session_fsm_active，ACTIVE状态处理实例。

DEINIT状态，会话已经不存在，所以在具体状态的实现中，直接没有进行定义。

1.1 fira_session_fsm_init

从实现来看，INIT状态，主要处理进入、参数更新、受控端列表更新以及参数检查四种回调函数。

• enter，当会话准备好，将fira_session的状态切换为IDLE状态；

	if (fira_session_is_ready(local, session)) {
		fira_session_fsm_change_state(local, session,
					      &fira_session_fsm_idle);
	}
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• 其他回调也主要是将状态更改到IDLE。

1.2 fira_session_fsm_idle

对于IDLE状态而言，实现了参数更新处理、受控端列表更新、开始以及参数检查处理。

• 参数更新、受控端列表更新事件，都将状态切换到INIT状态。
• 参数检查回调，用于检查FIRA会话的参数。
• start回调中，将更新会话、设置无线设备参数等操作，状态切换为ACTIVE，触发调度器重新调度 mcps802154_reschedule(local->llhw);。

1.3 fira_session_fsm_active

相对其他状态而言，ACTIVE状态为FiRa会话管理的核心，相应实现的对应状态下的回调函数而言相对较为全面，从enter/leave，参数更新与检查，启动/停止，获取访问等等都进行了完整的实现。

1.4 状态转移图

其中，关于FiRa会话的状态与FiRa会话的管理高度相关，创建一个新的FiRa会话时，会话默认状态为INIT，待FiRa会话准备好之后，可以切换到IDLE状态。
同样，当FiRa会话释放时，会话状态切换到DEINIT，所以在会话的管理上，未单独定义DEINIT的状态转移。

2. 会话管理相关函数接口

相关接口在fira_session_fsm.c/h中定义与实现，相关接口如下：
其中，

• fira_session_fsm_change_state，用于改变FiRa会话有限状态机的状态，实现状态跳转。
• fira_session_is_active，用于判断对应会话是否为ACTIVE状态；
• fsm_initialise，初始化状态机；
• fsm_uninit，注销FSM；
• fsm_check_parameters，检查上层请求的参数是否有变化；
• fsm_parameters_updated，上层参数更新；
• fsm_controlee_list_updated，上层更新受控端列表；
• fsm_start/stop，上层开始/停止请求。