查询流，串行输入 Swi prolog

Question

我以简单的方式设置了一个 arduino，它读取电位器并将输出写入串行连接。

void setup() {
 // initialize serial communication
 Serial.begin(9600);
}

void loop() {
 // read the value of A0, divide by 4 and
 // send it as a byte over the serial connection
 Serial.write(analogRead(A0) / 4);
 delay(20);
}

我想要一个在后台监视此流的序言程序。我希望它记录某些事件，但也希望我可以随时查询流。

我真的不知道从哪里开始设置它。我如何实际读取一个流，然后如何有两个 process/threads （不知道如何称呼它们）。一个进程监视流而第二个进程运行顶层以便我可以查询动态数据库？

我想是这样的：

:-dynamic currentvalue/1.

startthread1 :-
 loop.

loop :- read_serial(X),
    check(X),
    retractall(currentvalue(_)),
    assertz(currentvalue(X)),
    loop.

check(X):-
  X>100,
  get_time(Time),
  write_file(Time,X).
check(_).

*我省略了write_file

的def

我想我会查询：

?- thread_create(startthread1, Id, [alias(serial_mon)]).

然后我仍然可以使用顶层来查询“currentvalue/1”？

这行得通吗？我如何定义 read_serial/1。？另外，我将如何停止我命名为 serial_mon 的线程？

更新

我已将循环代码更改为以下内容：

void loop() {
 // read the value of A0, divide by 4 and
 // send it as a byte over the serial connection
 Serial.print(analogRead(A0) / 4);
 Serial.print('.');
 delay(100);
}

如果我查看串行监视器，我现在得到如下输出：

205.205.205.205. etc

我认为我应该可以使用 read/2 阅读？

如果我的序言代码很简单：

go(File):-
 open(File,read,Stream,[]),
 read(Stream,X),
 writeln(X),
 close(Stream).

我查询：

?-go('/dev/ttyACM0').

我没有输出。我做错了什么？

Answer 1

你的基本思路是可以的。但是，您需要考虑几个非常重要的点。

从流中读取

这是比较容易的部分：关于"how do I actually read a stream"，有几个选项，它们是您在单线程应用程序中已经知道的选项。最干净的方法是使用 Ulrich Neumerkel 的 library(pio)，并简单地编写一个透明地从流中读取的 DCG。另一个不错的选择是简单地使用 read/1 或 read/2 从流中读取 Prolog term。当然，后一种选择需要传感器实际发出可以由这些谓词自动处理的 Prolog 术语，而前一种选择更灵活。

您还可以使用 网络套接字 并设置一个简单的基于 Web 的通信界面。例如，查看 JSON libraries 以获得简单且可移植的格式。总而言之，不乏处理此问题的选项。

就我个人而言，我建议使用 Prolog 语法 进行此类交换，因为当数据用 Prolog 编写时，您可以更方便地处理数据。例如，如果您将日志文件编写为一系列 Prolog 事实，那么您可以轻松地查阅它们并运行查询它们以生成报告。任何其他格式只会使这更复杂。

同步

第二个问题要微妙得多，它涉及线程之间的竞争条件。例如，在您显示的代码中，有一个关键时间点根本没有数据：

loop :-
    read_serial(X),
    check(X),
    retractall(currentvalue(_)),
    currentvalue/1 is not available at this point in time!
    assertz(currentvalue(X)),
    loop.

如果获取线程在这个未定义的关键时刻查询currentvalue/1，它可能意外失败。

对于 SWI-Prolog，请仔细阅读有关 thread synchronization 的章节以避免此类问题。

比如我们可以实现为：

loop :-
    read_serial(X),
    check(X),
    with_mutex(synch, (retractall(currentvalue(_)),
                       assertz(currentvalue(X)))),
    loop.

在查询线程中，您可以使用 with_mutex(synch, currentvalue(X)) 来获取当前值。这确保它不会在旧值已被删除但新值尚未断言的关键时间点发生。

请注意，顶层和任何其他线程都可以查询这些谓词。要生成更多线程，只需再次使用 thread_create/3 来实现不同的目标。

查询流，串行输入 Swi prolog

Querying Streams, serial input Swi prolog

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从流中读取

同步