Pemrograman Dasar TinyOS

Pemrograman Dasar TinyOS
Komponen dan Antarmuka
Komponen
• Setiap komponen memiliki ciri-ciri/tanda yang
mendeskripsikan fungsi yang dipanggil dan fungsi
yang dapat dipanggil oleh komponen lain
• Ciri/tanda tersebut dinyatakan dalam bentuk
antarmuka
• Antarmuka adalah kumpulan fungsi dari suatu
layanan atau abstraksi
• Komponen dapat berupa modul (module), yaitu
implementasi logika aplikasi, atau konfigurasi
(configuration) yang menghubungkan komponenkomponen pada abstraksi yang lebih besar
Komponen
• Program dalam nesC adalah kumpulan dari
komponen-komponen
• Setiap komponen berkorespondensi satu-ke-satu
dengan nama file-nya
• Contoh, LedsC.nc berisi kode implementasi
komponen LedsC dan PowerupC.nc berisi
implementasi komponen PowerupC
• Nama komponen berada pada lingkup global,
artinya hanya ada satu definisi komponen
PowerupC, yaitu file PowerupC.nc
Komponen
• Modul dan konfigurasi dapat digunakan secara
bersama-sama untuk membentuk suatu layanan
atau abstraksi yang lebih kompleks
• Keduanya berbeda pada bagian implementasi
• Bagian implementasi pada modul berisi kode
nesC: deklarasi variable, deklarasi fungsi,
pemanggilan fungsi
• Bagian implementasi pada konfigurasi berisi kode
wiring nesC yang menghubungkan komponenkomponen
Sintaksis Komponen
Modul
Konfigurasi
Visualisasi Komponen
Ciri/Tanda Komponen
• Sintaksis pada blok ciri/tanda komponen baik untuk
modul maupun konfigurasi adalah sama, yaitu berupa
nol atau lebih antarmuka (interface)
• Ciri/tanda komponen mendeklarasikan apakah
komponen tersebut menyediakan (provide) atau
menggunakan (uses) antarmuka
• Atau keduanya: menyediakan dan menggunakan
• Contoh, komponen yang menginginkan untuk
menyalakan atau mematikan LED menggunakan
antarmuka Leds, sementara komponen yang
mengimplementasikan fungsi untuk menyalakan atau
mematikan LED menyediakan antarmuka Leds
Ciri/Tanda Komponen
Pengguna
Penyedia
Ciri/Tanda Komponen
• Kata kunci “as” dapat digunakan
untuk memberikan alias pada
suatu antarmuka
• Digunakan jika suatu modul
menggunakan 2 antarmuka yang
sama agar dapat dibedakan
• Contoh, pada saat booting ada 2
tahap inisialisasi, yaitu
PlatformInit dan SoftwareInit.
Keduanya sama-sama antarmuka
Init tetapi untuk membedakan 2
tahap maka diberikan alias yang
berbeda
• Antarmuka dapat dikelompokkan
(clustered)
• Contoh, pada komponen LedsP
Penamaan Komponen (dan File)
• Akhiran C dan P pada nama komponen bukan suatu
keharusan, melainkan hanya kesepakatan
• Komponen dengan nama yang berakhiran dengan C
berarti dapat digunakan secara bebas, yaitu dapat
digunakan oleh komponen lain yang berbeda fungsi
• Komponen dengan nama yang berakhiran dengan P
menandakan komponen tersebut bagian dari sistem
yang lebih kompleks (suatu abstraksi atau layanan yang
lebih besar)
• C berarti Component
• P berarti Private
Implementasi Komponen: Modul
• Perbedaan antara nesC dan C utamanya pada
bagaimana pemanggilan fungsi dilakukan dan
lingkup variabel
• Komponen harus menyediakan implementasi
perintah (command) untuk antarmuka yang
disediakan dan implementasi kejadian (event)
untuk antarmuka yang digunakan: kode modul
harus mendefinisikan fungsi-fungsi tersebut
• Modul memanggil perintah dengan kata kunci
“call” dan memanggil kejadian dengan kata kunci
“signal”
Implementasi Komponen: Modul
• Modul menyediakan
state dan
mengimplementasikan
logika aplikasi
• Fungsi dan variabel di
dalam modul diekspor
melalui antarmuka
• Deklarasi variabel sama
seperti pada C
• Contoh, antarmuka Get
Implementasi Komponen: Konfigurasi
• Agar suatu komponen (dalam hal ini modul) dapat
melakukan pekerjaannya, maka harus ditentukan
komponen yang menyediakan antarmuka yang
digunakan
• Menghubungkan komponen satu dengan lainnya yang
menyediakan antarmuka dilakukan di dalam konfigurasi
• Menghubungkan 2 komponen disebut dengan wiring
• Konfigurasi digunakan untuk membangun abstraksi
yang lebih besar dengan cara menghubungkan
komponen-komponen terkait
Implementasi Komponen: Konfigurasi
• Konfigurasi harus menyebutkan komponen mana
saja yang akan dihubungkan dengan kata kunci
“components” yang dapat dituliskan pada baris
manapun di dalam implementasi konfigurasi
• Komponen harus disebutkan terlebih dahulu
sebelum dihubungkan
Implementasi Komponen: Konfigurasi
• Operator konfigurasi: =, ->, dan <• Operator “=“ digunakan untuk menghubungkan
spesifikasi konfigurasi (akan dijelaskan lebih
lanjut)
• Operator “->” dan “<-” memiliki arti yang sama,
yaitu menghubungkan pengguna dan penyedia
antarmuka
• Tanda panah menunjuk dari pengguna ke
penyedia, tetapi hubungan bersifat dua arah
• Konfigurasi utama pada suatu aplikasi tidak
menggunakan ataupun menyediakan antarmuka
Komponen Generik
• Pada dasarnya komponen pada TinyOS adalah
singleton: hanya ada 1 buah instance komponen
• Artinya, jika ada 2 komponen di dalam konfigurasi
yang terhubung pada komponen yang sama,
maka kedua komponen tersebut mengakses kode
yang sama (state dan fungsi)
• Komponen generik memungkinkan untuk
membuat banyak instance untuk sebuah
komponen
Komponen Generik
• Komponen generik umumnya digunakan pada
struktur data: struktur perangkat keras
umumnya singleton, tetapi struktur data pada
tingkat perangkat lunak tidak
• Komponen generik memungkinkan
pemanfaatan ulang kode yang sudah ada
(code reuse)
• Contoh, struktur data antrian, struktur data
vektor bit, dll
Komponen Generik
Definisi
Menggunakan
Antarmuka
• Antarmuka mendeskripsikan hubungan
fungsional antarkomponen
• Peran sebuah komponen dalam suatu relasi
ditentukan apakah komponen tersebut
menyediakan atau menggunakan antarmuka
• Antarmuka juga memiliki hubungan satu-kesatu dengan nama file-nya (tentu saja tanpa
akhiran C atau P untuk membedakan dengan
komponen)
Antarmuka
• Sama halnya dengan komponen, nama
antarmuka juga memiliki lingkup global
• Sintaksis penulisan antarmuka:
Antarmuka
Antarmuka
• Antarmuka mendefinisikan fungsi dengan tipe perintah
(command) atau kejadian (event)
• Ingat: pada modul digunakan kata kunci “call” dan “signal”
• Antarmuka yang mendefinisikan command dan event
disebut dengan bi-directional interface, contoh: Timer
• Tidak ada perbedaan dalam perintah atau kejadian: semua
diterjemahkan sebagai function call pada C
• Tipe dari suatu fungsi menentukan peran dari suatu
antarmuka, apakah sebagai penyedia atau pengguna
• Pada komponen: menyediakan antarmuka berarti
memberikan layanan, menggunakan antarmuka berarti
menggunakan layanan yang disediakan
Antarmuka
Kata kunci apa yang digunakan pada hubungan ini?
Kearah mana function call dilakukan?
Antarmuka Generik
• Antarmuka generik menyediakan satu atau
lebih tipe sebagai parameter
• Jika ada lebih dari satu parameter maka
dipisah dengan tanda koma: <a, b>
Antarmuka Dua Arah
• Antarmuka dua arah mendefinisikan 2 jenis
fungsi: command dan event
• Contoh, antarmuka Notify
• Antarmuka dua arah memungkinkan mekanisme
callback pada nesC tanpa harus menggunakan
function pointer
Antarmuka Split-Phase
• Termasuk pada jenis antarmuka dua arah
• Terdapat 2 jenis
– Antarmuka generik, contoh Read, digunakan
untuk akuisisi data: type checking saat kompilasi
– Antarmuka non-generik, contoh Send, digunakan
dalam pengiriman paket: tidak menggunakan
variable passing tetapi menggunakan pointer
passing untuk mengirimkan data yang lebih besar
Alokasi Memori
• nesC tidak menganjurkan penggunaan dynamic
allocation mengingat tidak adanya proteksi
memori pada perangkat keras (Programming hint
3)
• Alokasi memori dilakukan dengan mendefinisikan
variabel di dalam modul: static allocation
• Atau menggunakan shared pool, contoh pada
antarmuka Send
• Rekursi dan array sangat tidak dianjurkan
(Programming hint 2)
Alokasi Memori
• Setiap saat hanya boleh ada satu modul yang
memiliki suatu objek memori (variabel atau
elemen dalam array)
• Dalam hal suatu objek memori harus dipakai
bersama-sama, harus ada serah terima yang jelas
mengenai kepemilikan objek memori
• Pada akhirnya, kepemilikan objek memori harus
dikembalikan kepada pemiliknya, contoh
antarmuka Receive
• Programming hint 4: menegaskan mekanisme
kepemilikan objek memori
Alokasi Memori
• Deklarasikan konstanta sebagai enumerasi:
kompiler akan menempatkan konstanta pada
memori program alih-alih pada RAM
(Programming hint 5)
• Tetapi hanya berlaku untuk konstanta bertipe
integer, selain integer maka deklarasikan dengan
#define
• Jangan menggunakan enumerasi untuk
mendeklarasikan variabel: alokasi memori akan
lebih besar sesuai enumerasinya (Programming
hint 5)
Deklarasi Tipe Data/Konstanta
• Dilarang menggunakan atribut “packed” pada deklarasi
struktur untuk menjaga portabilitas kode (Programming
hint 6)
• Mengenalkan adanya prefiks “nx_” (big endian) atau
“nxle_” (little endian) pada tipe data sejak nesC 1.2
• Deklarasi struktur atau union dengan “nx_struct” dan
“nx_union” pada nesC 1.2 untuk menjaga portabilitas
(Programming hint 7)
• Programming hint 6 dan 7 terkait dengan pertukaran data
antarplatform
• Platform independent type harus diubah menjadi native
type jika digunakan pada komputasi yang intensif untuk
menjaga kecepatan (Programming hint 8)
Deklarasi Tipe Data/Konstanta
• Untuk tipe data yang digunakan antarmuka,
antarmuka harus menyertakan deklarasi tipe
datanya (Programming hint 9) sehingga
komponen yang menggunakan antarmuka
tersebut tidak perlu menyertakan deklarasi
tipe data
• Untuk menyertakan suatu file deklarasi
(header file, .h) menggunakan sintaks yang
sama dengan C, yaitu #include
Deklarasi Tipe Data/Konstanta
• Untuk konstanta yang dideklarasikan dengan
#define, selalu deklarasikan di dalam sebuah
file .h dan sertakan disetiap komponen yang
menggunakannya (Programming hint 10)
• Penggunaan pustaka C dapat langsung
dilakukan dengan menyertakan pustaka yang
sesuai