μC/OS-II的任务之间的通讯与同步

{

INT8Uerr;

for(;;){

OSMboxPost(MboxTimeDly,(void*)1);/*取消任务1的延时*/

.

.

}

}

6.8 消息队列

消息队列是μC/OS-II中另一种通讯机制， 它可以使一个任务或者中断服务子程序向另一个任务发送以指针方式定义的变量。因具体的应用有所不同，每个指针指向的数据结构变量也有所不同。为了使用μC/OS-II的消息队列功能，需要在OS_CFG.H文件中，将OS_Q_EN常数设置为1，并且通过常数OS_MAX_QS来决定μC/OS-II支持的最多消息队列数。

在使用一个消息队列之前， 必须先建立该消息队列。 这可以通过调用OSQCreate()函数 (见

6.07.01节)，并定义消息队列中的单元数(消息数)来完成。

μC/OS-II提供了7个对消息队列进行操作的函数：OSQCreate()，OSQPend()，OSQPost()，

OSQPostFront()，OSQAccept()，OSQFlush()和OSQQuery()函数。图F6.7是任务、中断服务子程序和消息队列之间的关系。其中，消息队列的符号很像多个邮箱。实际上，我们可以将消息队列看作时多个邮箱组成的数组，只是它们共用一个等待任务列表。每个指针所指向的数据结构是由具体的应用程序决定的。N代表了消息队列中的总单元数。当调用OSQPend()或者OSQAccept()之前，调用N次OSQPost()或者OSQPostFront()就会把消息队列填满。从图F6.7中可以看出，一个任务或者中断服务子程序可以调用OSQPost()，OSQPostFront()，OSQFlush()或者OSQAccept()函数。但是，只有任务可以调用OSQPend()和OSQQuery()函数。

图F6.7任务、中断服务子程序和消息队列之间的关系——Figure6.7

图F6.8是实现消息队列所需要的各种数据结构。这里也需要事件控制块来记录等待任务列表[F6.8(1)]，而且，事件控制块可以使多个消息队列的操作和信号量操作、邮箱操作相同的代码。当建立了一个消息队列时，一个队列控制块(OS_Q结构，见OS_Q.C文件)也同时被建立，并通过OS_EVENT中的.OSEventPtr域链接到对应的事件控制块[F6.8(2)]。 在建立一个消息队列之前，必须先定义一个含有与消息队列最大消息数相同个数的指针数组[F6.8(3)]。数组的起始地址以及数组中的元素数作为参数传递给OSQCreate()函数。事实上，如果内存占用了连续的地址空间，也没有必要非得使用指针数组结构。

文件OS_CFG.H中的常数OS_MAX_QS定义了在μC/OS-II中可以使用的最大消息队列数，这个值最小应为2。μC/OS-II在初始化时建立一个空闲的队列控制块链表，如图F6.9所示。

图F6.8用于消息队列的数据结构——Figure6.8

图F6.9空闲队列控制块链表——Figure6.9

队列控制块是一个用于维护消息队列信息的数据结构，它包含了以下的一些域。这里，仍然在各个变量前加入一个[.]来表示它们是数据结构中的一个域。

.OSQPtr在空闲队列控制块中链接所有的队列控制块。一旦建立了消息队列，该域就不再有用了。

.OSQStart是指向消息队列的指针数组的起始地址的指针。用户应用程序在使用消息队列之前必须先定义该数组。

.OSQEnd是指向消息队列结束单元的下一个地址的指针。该指针使得消息队列构成一个循环的缓冲区。

.OSQIn 是指向消息队列中插入下一条消息的位置的指针。当.OSQIn和.OSQEnd相等时，.OSQIn被调整指向消息队列的起始单元。

.OSQOut 是指向消息队列中下一个取出消息的位置的指针。当.OSQOut和.OSQEnd相等时，.OSQOut被调整指向消息队列的起始单元。

.OSQSize 是消息队列中总的单元数。该值是在建立消息队列时由用户应用程序决定的。在μC/OS-II中，该值最大可以是65,535。

.OSQEntries 是消息队列中当前的消息数量。当消息队列是空的时，该值为0。当消息队列满了以后，该值和.OSQSize值一样。在消息队列刚刚建立时，该值为0。

消息队列最根本的部分是一个循环缓冲区，如图F6.10。其中的每个单元包含一个指针。

队列未满时，.OSQIn[F6.10(1)]指向下一个存放消息的地址单元。如果队列已满(.OSQEntries

与.OSQSize相等)，.OSQIn[F6.10(3)]则与.OSQOut指向同一单元。如果在.OSQIn指向的单元

插入新的指向消息的指针，就构成 FIFO(First-In-First-Out)队列。相反，如果在.OSQOut

指向的单元的下一个单元插入新的指针，就构成LIFO队列(Last-In-First-Out)[F6.10(2)]。

当.OSQEntries和.OSQSize相等时，说明队列已满。消息指针总是从.OSQOut[F6.10(4)]指向

的单元取出。指针.OSQStart和.OSQEnd [F6.10(5)]定义了消息指针数组的头尾，以便在.OSQIn

和.OSQOut到达队列的边缘时，进行边界检查和必要的指针调整，实现循环功能。

图F6.10消息队列是一个由指针组成的循环缓冲区——Figure6.10

6.8.1 建立一个消息队列，OSQCreate()

程序清单L6.21是OSQCreate()函数的源代码。该函数需要一个指针数组来容纳指向各个消息的指针。该指针数组必须声名为void类型。

OSQCreate()首先从空闲事件控制块链表中取得一个事件控制块(见图F6.3)[L6.21(1)]，并对剩下的空闲事件控制块列表的指针做相应的调整，使它指向下一个空闲事件控制块[L6.21(2)]。 接着， OSQCreate()函数从空闲队列控制块列表中取出一个队列控制块[L6.21(3)]。

如果有空闲队列控制块是可以的，就对其进行初始化[L6.21(4)]。然后该函数将事件控制块的类型设置为OS_EVENT_TYPE_Q[L6.21(5)]，并使其.OSEventPtr指针指向队列控制块[L6.21(6)]。OSQCreate()还要调用OSEventWaitListInit()函数对事件控制块的等待任务列表初始化[见6.01节，初始化一个事件控制块，OSEventWaitListInit()][L6.21(7)]。因为此时消息队列正在初始化，显然它的等待任务列表是空的。最后，OSQCreate()向它的调用函数返回一个指向事件控制块的指针[L6.21(9)]。该指针将在调用OSQPend()，OSQPost()，OSQPostFront()，OSQFlush()，OSQAccept()和OSQQuery()等消息队列处理函数时使用。因此，该指针可以被看作是对应消息队列的句柄。值得注意的是，如果此时没有空闲的事件控制块，OSQCreate()函数将返回一个NULL指针。如果没有队列控制块可以使用，为了不浪费事件控制块资源，OSQCreate()函数将把刚刚取得的事件控制块重新返还给空闲事件控制块列表[L6.21(8)]。