gnuradiog 使用手册

### GNURadio Core工作机制分析 #### 一、GNURadio调度器如何被调用及其功能 在深入了解GNURadio的工作原理之前，我们首先需要熟悉其核心组件——调度器（scheduler）是如何被调用以及它的作用。 ##### 调度器的调用过程 在GNURadio中，调度器是负责管理各个模块（blocks）执行顺序的核心组件。当我们运行一个GNURadio脚本时，实际执行的是`mytopblock().run()`这样的命令。这行代码会触发一系列内部流程，最终启动调度器。 1. **Python脚本中的`run()`方法**：在Python层面，当执行`mytopblock().run()`时，实际上是在调用`gr.topblock`类的`run()`方法。 2. **转换到C++层**：由于GNURadio是基于C++开发，并通过SWIG工具实现了Python与C++之间的交互，因此接下来的过程会深入到C++层面。 3. **`grtopblock.cc`文件中的`run()`函数**：在`grtopblock.cc`文件中，`run()`函数的实现非常简单，它调用了`start()`和`wait()`两个函数。其中，`start()`函数负责初始化调度器并启动任务，而`wait()`则等待所有任务完成。 ##### `start()`函数详解 `start()`函数定义在`grtopblock.cc`文件中，它实际上调用了`d_impl->start()`。这里的`d_impl`是指向`gr_top_block_impl`类的一个指针。 1. **`gr_top_block_impl::start()`**： - 进行一些状态检查，确保当前不是正在运行状态或者上一次停止后没有调用过`wait()`函数。 - 检查`flow graph`是否被锁定，如果被锁定，则抛出异常。 - 创建一个新的扁平化流图（flat flow graph），这个流图是由层级结构展开而成的。 - 验证新创建的流图，并设置连接。 - 创建调度器实例(`dscheduler = makescheduler(dffg);`)。 - 设置状态为`RUNNING`。 ##### 调度器的功能 调度器主要负责以下任务： - **管理流图中的数据流**：调度器根据流图中的连接关系来控制数据的流动方向。 - **协调模块间的执行顺序**：确保各个模块按照预定的顺序执行，避免数据竞争或丢失。 - **资源分配**：合理分配CPU资源，以提高整体效率。 #### 二、单个模块（block）的工作机制 除了了解调度器的作用外，理解单个模块（block）的工作机制也是非常重要的。 ##### 单个模块的工作流程 每个模块都有自己的线程，它们在调度器的控制下独立运行。下面简要介绍单个模块的工作机制： 1. **初始化**：模块在被添加到流图之前需要进行初始化。初始化过程中可能会设置一些参数，如采样率、频率等。 2. **工作循环**：一旦调度器开始运行，模块进入工作循环。在工作循环中，模块不断地从输入端接收数据，处理数据，并将处理后的数据发送到输出端。 3. **数据处理**：模块的具体功能取决于其实现逻辑。例如，在上述示例中，`sigsourcef`模块用于生成正弦波信号。 #### 结论 通过上述分析可以看出，GNURadio的工作机制非常复杂，涉及多个层面的协作。调度器作为核心组件，负责协调整个流图中各模块的执行。而每个模块也具有独立的工作线程，可以在调度器的管理下并行执行。对于初学者来说，了解这些基础知识有助于更好地掌握GNURadio的使用方法和技术细节。