--- nono/vm/scheduler.h	2026/04/29 17:04:28	1.1
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 //
 // nono
-// Copyright (C) 2017 isaki@NetBSD.org
+// Copyright (C) 2020 nono project
+// Licensed under nono-license.txt
+//
+
+//
+// スケジューラ
 //
 
 #pragma once
 
-#include <atomic>
+#include "thread.h"
+#include "message.h"
+#include "spscqueue.h"
+#include <array>
 #include <condition_variable>
 #include <mutex>
-#include <pthread.h>
-#include "device.h"
-#include "event.h"
-#include "mpu.h"
+
+class EventManager;
+class Syncer;
 
 // スケジューラ
-class Scheduler : public Device
+class Scheduler : public ThreadDevice
 {
-	typedef Device inherited;
+	using inherited = ThreadDevice;
 
+ private:
 	// リクエストフラグ
-	static const uint REQ_SYNC		= 0x0001;	// スケジューラを同期モードに
-	static const uint REQ_FAST		= 0x0002;	// スケジューラを高速モードに
-	static const uint REQ_RUN		= 0x0004;	// MPU が通常状態になった
-	static const uint REQ_STOP		= 0x0008;	// MPU が STOP 状態になった
-	static const uint REQ_MODEMASK	= 0x000f;	// mode マスク
-	static const uint REQ_POWER_ON	= 0x0010;	// 電源オン
-	static const uint REQ_POWER_OFF	= 0x0020;	// 電源オフ
-	static const uint REQ_EXIT		= 0x0040;	// アプリケーション終了
-
-	// 動作モード
-	// 動作モード変数 (mode) は高速モードか通常モードかと、MPU が通常状態が
-	// STOP 状態かを同時に保持している。高速走行中であっても MPU が STOP 状態
-	// なら通常走行するというロジックを比較1回で済ませるため。
-	static const uint32 SCHED_STOP	= 0x0001;	// スケジューラが STOP 状態
-	static const uint32 SCHED_SYNC	= 0x0002;	// 同期(%1)/高速(%0)モード
-	// 演算を1回で済ませるために、同じ値にすること
-	static_assert(SCHED_STOP == CPU_REQ_STOP, "must be the same");
+	static const uint32 REQUEST_EXIT	= 0x00000001;	// 終了要求
+	static const uint32 REQUEST_MESSAGE = 1U << MessageID::MAX_REQUEST;
+
+	// メッセージハンドラを覚えておくための構造体
+	struct MessageHandler
+	{
+		Device *dev {};
+		MessageCallback_t func {};
+	};
 
  public:
 	Scheduler();
-	virtual ~Scheduler();
-
-	virtual bool Init();
+	~Scheduler() override;
 
-	virtual bool MonitorUpdate();
+	bool Init() override;
+	bool Init2();
 
-	// スレッド開始
-	void ThreadRun();
+	void StartTime();
 
 	// スレッド終了指示
-	void Terminate();
+	void Terminate() override;
 
-	// スケジューラを開始 (電源オン時に vm から呼ばれる)
-	void Run();
+	// 現在のマスター仮想時間を返す
+	uint64 GetVirtTime() const { return vtime; }
 
-	// 電源オフ要求
-	void RequestPowerOff() {
-		atomic_reqflag |= REQ_POWER_OFF;
-	}
-
-	// サイクル数を仮想時間 [nsec] に変換
-	uint64 Cycle2Vtime(uint64 cycle) const {
-		return cycle * 1000 * 1000 / mpu_clock;
-	}
-
-	// 仮想時間 [nsec] をサイクル数に変換
-	uint64 Vtime2Cycle(uint64 vtime) const {
-		return vtime * mpu_clock / (1000 * 1000);
-	}
-
-	// 仮想時刻取得
-	uint64 GetVirtTime() const {
-		return Cycle2Vtime(gMPU->total_cycle());
-	}
-
-	// スケジューラが高速モードなら true を返す。
-	// ここでいう高速モードは STOP 状態中でも高速モード。
-	bool GetFullSpeed() const { return ((mode & SCHED_SYNC) == 0); }
-
-	// スケジューラの動作モードを設定する。
-	// true なら高速モード、false なら同期モード。
-	void SetFullSpeed(bool enable);
-
-	// イベントを登録する
-	void AddEvent(Event *newev);
-	// イベントを削除する
-	void DelEvent(Event *event);
-
-	std::list<Event *> eventlist {};	// 有効なイベントリスト
-	std::mutex evcs {};					// イベントリストのロック
-
-	// 状態変更要求
-	// スケジューラループの状態を変更したい場合はこのフラグを立てる。
-	// REQ_MODE_* の相反するビット以外は同時に複数立ててもいいはず。
-	// 処理されると再び 0 になる。
-	std::atomic<uint32> atomic_reqflag {};
-	std::condition_variable cv {};
-	std::mutex cvmtx {};
+	// イベントを開始する
+	void StartEvent(Event *ev);
+	void RestartEvent(Event *ev);
+
+	// 実時間間隔を指定してイベントを開始する。
+	// rt_now はイベント発行者の実時間での現在時刻で、
+	// rt_period は次回のイベントまでの実時間間隔。
+	void StartRealtimeEvent(Event *ev, uint64 rt_now, uint64 rt_period);
+
+	// イベントを停止する
+	void StopEvent(Event *ev);
+
+	// メッセージハンドラを登録する
+	void ConnectMessage(MessageID, Device *, MessageCallback_t);
+
+	// メッセージを送る。VM スレッド以外からも呼び出して良い。
+	void SendMessage(MessageID, uint32 arg = 0);
+
+	// 指定時間が経過するか、リクエストが起きるまでスリープ
+	void Sleep(uint64 time);
 
  private:
-	// スケジューラの動作モード。SCHED_*
-	uint32 mode = 0;
+	// スレッド
+	void ThreadRun() override;
 
-	int mpu_clock = 0;			// MPU クロック [kHz]
+	void EnqueueSlow(Event *);
+	void PushSlow(Event *);
+	void StopSlowEvent(Event *);
+
+	// メッセージディスパッチ
+	void DispatchMessage();
+	void InvokeMessage(MessageID, uint32);
+
+	DECLARE_MONITOR_SCREEN(MonitorScreen);
+
+	// 有効なイベントキュー
+	uint64 slow_top_vtime {};
+	Event *fast {};
+	int slow_top {};
+	std::array<Event *, 64> slow {};
+
+	// 現在の仮想経過時間
+	uint64 vtime {};
+
+	// 外部スレッドからのリクエスト
+	uint32 request {};
+	std::mutex mtx {};
+	std::condition_variable cv {};
 
-	uint64 rtimestart = 0;		// スケジューラ開始実時刻
-	uint64 rtimebase = 0;		// 実時間の基準時刻
-	uint64 vtimebase = 0;		// 仮想時間の基準時刻
+	// メッセージハンドラリスト
+	std::array<MessageHandler, MessageID::MAX> message_handlers {};
 
-	// 前回 RTC へ 32Hz 入力パルスを入れた時刻 (実時間の絶対時刻系)
-	uint64 rtc_last_clock = 0;
-};
+	// メッセージキュー
+	SPSCQueue<uint64, 64> msgq {};
 
-extern Scheduler *gScheduler;
+	EventManager *evman {};
+	Syncer *syncer {};
 
-// 現在時刻 [nsec] を取得する
-static inline uint64 GetRealTime()
-{
-	struct timeval tv;
-	gettimeofday(&tv, NULL);
-	return (uint64)(tv.tv_sec * 1000 * 1000 + tv.tv_usec) * 1000;
+	Monitor *monitor {};
+};
+
+inline Scheduler *GetScheduler() {
+	return Object::GetObject<Scheduler>(OBJ_SCHEDULER);
 }