NS2的离散事件驱动原理(Scheduler, Handler, Event, Timer)

参考：https://www.cnblogs.com/this-543273659/archive/2013/05/06/3062892.html

NS2是离散事件驱动的仿真机制，这一点文献到处都在讲但却始终没有讲到点子上。本文试图从几个NS2的基本类出发探究一下离散事件驱动究竟是怎么回事。
      首先是Scheduler，Handler和Event类的关系。
      在NS2中，事件(Event)是基本的调度单元，比如发送一个Packet、接收一个Packet等等。每个Event都有自己的处理工具，这个工具就是一个Handler类的对象handler_。Handler中仅包含一个函数，描述对Event的处理方法，即handle(Event *e)。
      给定一个事件，Scheduler将调用schedule(Handler* h, Event* e, double delay)函数，该函数设定Event的uid_，并设定用于处理该事件的Handler：e->handler_ = h，然后将该事件插入Scheduler维护的事件队列中。一般说来，处理事件的Handler都是产生该事件的实体本身，所以我们常常可以看到schedule函数在调用的时候*h用到this指针。
      NS2运行仿真时，Scheduler::run()函数不停地运行来处理队列中的事件，队列中的事件逐个dequeue()出来，随后运行Scheduler::dispatch(Event* p, double time)函数，将一个事件从队列中弹出来，调用它对应的Handler的handle()函数处理该它。
      这样就完成了一个事件从产生到排队到派出被处理的过程。
      接下来看一下TimerHandler的作用。
      计时器(Timer)是NS2仿真的关键手段，它用来设置一个未来的事件，在它到时后事件将被dispatch出来进行处理。Timer都是TimerHandler基类的派生类。TimerHandler与Scheduler交互的函数是sched(double delay)，它调用Scheduler::schedule(Handler* h, Event* e, double delay)插入一个delay时间后的事件进入队列，Handler设置为TimerHandler本身(用this)。
      delay时间到了后，Scheduler会从事件队列中dequeue出该事件，调用其处理函数，也就是TimerHandler::handle() 。而handle()除了做一些计时器的状态设定工作外，核心的处理由虚函数expire(Event* e)来做。由C++的动态特性不难理解，expire()将在各种自定义的Timer(也就是TimerHandler的派生类)中进行重写，实现各Timer的不同处理方法。
      看一个具体的例子
      以NIST Wimax模块中的DlTimer为例，该Timer用于触发一个下行帧的生成：
class DlTimer : public TimerHandler {
public:
　　DlTimer(Mac802_16 *m) : TimerHandler() {m_=m;}
　　void    expire(Event *e);
private:
　　Mac802_16 *m_;
}; 
在使用该Timer的MAC实体中，Mac802_16BS::init()函数中打开了该Timer：
double stime = getFrameDuration () + Random::uniform(0, getFrameDuration ());
dl_timer_->sched (stime);
这个计时器被定时在stime后触发事件。那么Scheduler在到时后会做些什么呢？由上面知道，将会由schedule()函数会调用该事件的Handler处理该事件。这个事件的Handler是什么呢？查看sched()的代码可以溯源到一个内联函数：
inline void _sched(double delay) {
     (void)Scheduler::instance().schedule(this, &event_, delay);
}
该函数设定event_的Handler为this，也就是调用schedule()的对象，而这个对象回溯回去正是dl_timer_！于是我们知道，该定时器到时后将会调用dl_timer_的handle()函数做事情，而DlTimer又是直接继承了TimerHandler的handle()函数，而TimerHandler::handle()函数是靠虚函数expire(Event* e)做事的。在DlTimer继承TimerHandler时正好重写了expire函数：
void DlTimer::expire (Event *e)
{
　　m_->start_dlsubframe();
}
现在事情就变得明朗了，dl_timer_到时后Scheduler触发了一个事件，这个事件引发的是MAC802_16类的start_dlsubframe()动作，这个函数正是“开始下行子帧”。这样就完成了用一个Timer完成一个调度工作的全过程。