第7章 任务间的同步与通讯之消息队列

第七章 任务间的同步与通讯
消息队列
什么是消息队列： 消息队列数据结构 消息队列的操作函数使用
什么是消息队列
用来传递多个消息
可定义一个指针数组。让数组的每个元素都存放一个消 息缓冲区指针，那么任务就可通过传递这个指针数组指针的 方法来传递多个消息了。这种可以传递多个消息的数据结构 叫做消息队列。
OS_EVENT_TYPE_Q
OS_Q结构
typedef struct os_q {
struct os_q *OSQPtr void **OSQStart； void **OSQEnd； void **OSQIn； void **OSQOut； INT16U OSQSize； INT16U OSQEntries；
OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
等待消息队列中的消息 向消息队列发送消息 FIFO 向消息队列发送消息 LIFO 以可选方式向消息队列发送消息 FIFO 或 LIFO 无等待地从消息队列中获得消息 清空消息队列 查询消息队列的状态
OSQPost()的函数原型如下： INT8U OSQPost(OS_EVENT *pevent, void *msg); • 参数：
pevent：指向即将接收消息的消息队列的指针。该指针的值在建立该队 列时可以得到。（参考OSQCreate（）函数）。
msg：即将实际发送给任务的消息。消息是一个指针长度的变量，在不 同的程序中消息的使用也可能不同。不允许传递一个空指针。
err = OSQPost(TaskQ, (void *)& RxBuf[0]);
if (err == OS_NO_ERR) { . } else { } } } .
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
函数原型如下： void *OSQPend( OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err); • 参数：


pevent：指向即将接收消息的队列的指针。
timeout：允许一个任务在经过了指定数目的时钟节拍后还没有得到需 要的消息时恢复运行状态。
err：指向包含错误码的变量的指针。OSQPend（）函数返回的错误码可 能为下述几种：
msg = OSQPend(TaskQ, 100, &err);
if (err else { /*在指定的时间内没有接收到指定的消息 要做的事情 */ } } }
= = OS_NO_ERR) {
. /*在指定时间内接收到消息 要做的事情*/}
说明
如果调用OSQPend（）函数时队列中已经存在需要的消息，那么该消
OS_NO_ERR ：消息被正确的接受。 OS_TIMEOUT ：消息没有在指定的周期数内送到。 OS_ERR_PEND_ISR ：从中断调用该函数。虽然规定了不允许从中断调用该函数，但 μC/OS-Ⅱ仍然包含了检测这种情况的功能。 OS_ERR_EVENT_TYPE ：pevent 不是指向消息队列的指针。
• 返回值：
OS_NO_ERR ：消息成功的放到消息队列中。 OS_MBOX_FULL ：消息队列已满。 OS_ERR_EVENT_TYPE ：pevent 不是指向消息队列的指针。
来自百度文库
示例
OS_EVENT *TaskQ;
INT8U RxBuf[50];
void TaskRx(void *pdata){ INT8U err; pdata = pdata; for (;;) { .
消息队列配置常量一览表
队列函数 配置常数 OS_Q_EN 系统配置 OS_MAX_QS OS_MAX_EVENTS OSQCreate() OSQPend() OSQDel() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery() OS_Q_DEL_EN OS_Q_POST_EN OS_Q_FRONT_EN OS_Q_POST_OPT_EN OS_Q_ACCEPT_EN OS_Q_FLUSH_EN OS_Q_QUERY_EN 这三个函数至少要选择其中的一个 说 明 该常量为 0 时，屏蔽所有消息队列函数 决定消息队列的最大数目， 为 0 时， 屏蔽所有 消息队列函数 决定消息队列的最大数目 消息队列必须支持这两个函数，不能单独屏 蔽，所以无配置常量
以可选方式(FIFO或LIFO)向消息队列发送消息—OSQPostOpt()
函数原型
INT8U OSQPostOpt (OS_EVENT *pevent, void *msg，INT8U opt)
OSQPostOpt()不仅可替代OSQPostFront()和OSQPostFront ()，而 且可广播发送消息。
该函数有如下三个参数： (1) pevent：指向接收消息的消息队列的指针。 (2) msg：发送给任务的消息。消息是用指针表示的变量，不允许传递空指针。 (3) opt：定义消息发送方式的选项。它有如下几种选择： ① OS_POST_OPT_NONE：发消息给一个任务，仿真OSQPost()函数。 ② OS_POST_OPT_BROADCAST：给等待消息的任务广播发送消息。 ③ OS_POST_OPT_FRONT：以LIFO方式发送消息，同于OSQPostFront()函数。 ④ OS_POST_OPT_FRONT + OS_POST_OPT_ BROADCAST：仿真OSQPostFront()函数， 且广播消息。
• 返回值： 接受到消息并将 err置为OS_NO_ERR。
如果没有在指定数目的时钟节拍内接受到需要的消息，OSQPend（）函
数返回空指针并且将 err设置为OS_TIMEOUT。
示例
OS_EVENT *TaskQ;
void Task(void *pdata){ INT8U err; void *msg; pdata = pdata; for (;;) {
第七章 任务间的同步与通讯
消息队列
什么是消息队列：用来传递多个消息 消息队列数据结构 消息队列的操作函数使用
两个任务使用消息队列进行通信的示意图
三部分组成
任务1 指针 消息队列 任务2
消息缓冲区2
… …
消息缓冲区1
消息缓冲区n 消息缓冲区 指针数组
消息队列的数据结构
事件控制块 消息队列 消息
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
建立一个消息队列，OSQCreate()
OSQCreate()的函数原型如下： OS_EVENT *OSQCreate( void **start, INT8U size); • 参数： Start：是消息内存区的基地址，消息内存区是一个指针数组。 Size：是消息内存区的大小。 • 返回值： OSQCreate（）函数返回一个指向消息队列事件控制块的指针。 如果没有空余的事件空闲块，OSQCreate（）函数返回空指 针。
息被返回给OSQPend（）函数的调用者，队列中清除该消息。 如果调用OSQPend（）函数时队列中没有需要的消息，OSQPend（）
函数挂起当前任务直到得到需要的消息或超出定义的超时时间。
如果同时有多个任务等待同一个消息，μC/OS-Ⅱ默认最高优先级的任 务取得消息并且任务恢复执行。 一个由OSTaskSuspend（）函数挂起的任务也可以接受消息，但这个 任务将一直保持挂起状态直到通过调用OSTaskResume（）函数恢复任 务的运行。
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
向消息队列发送一个消息（FIFO），OSQPost()
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
等待一个消息队列中的消息，OSQPend()
删除消息队列——OSQDel()
函数原型
OS_EVENT *OSQDel(OS_EVENT *pevent，INT8U opt，INT8U *err)
参数：
(1) pevent：指向即将接收消息的队列的指针，其值在建立该队列时可以得 到。 (2) opt：定义消息队列删除条件的选项。它有如下两种选择： ① OS_DEL_NO_PEND：只能在没有任何任务等待该消息队列的消息时，才 能删除消息队列。 ② OS_DEL_ALWAYS：不管有没有任务在等待消息队列的消息，都立即删除消 息队列。删除后，所有等待消息的任务立即进入就绪状态。 (3) err： ① OS_NO_ERR：调用成功，消息队列已被删除。 ② OS_ERR_DEL_ISR：试图在中断服务子程序中删除消息队列。 ③ OS_ERR_INVALID_OPT：无效的opt参数，用户没有将opt定义为正确的选择。 ④ OS_ERR_EVENT_TYPE：pevent不是指向消息队列的指针。 ⑤ OS_ERR_PEVENT_NULL：已经没有OS_EVENT数据结构可以使用。
示例
事件
OS_EVENT *Semaphore;
消息队列
void *Msg_Group[10];
消息
char Msg_Arr[10][30];
Semaphore = OSQCreate(Msg_Group,10);
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
= OS_NO_ERR) {
/*将消息放入消息队列 /*消息队列已满 */ */
消息队列的操作
• • • • • • • • • OSQCreate() OSQDel() OSQPend() OSQPost() OSQPostFront() OSQPostOpt() OSQAccept() OSQFlush() OSQQuery()
向消息队列发送一个消息（LIFO），OSQPostFront()
函数OSQPostFront()以LIFO（后进先出）的方式组织消息队列。 OSQPostFront()函数的原型如下： INT8U OSQPostFront(OS_EVENT *pevent, void *msg);
• 参数：
pevent：指向即将接收消息的消息队列的指针。 msg：即将实际发送给任务的消息。消息是一个指针长度的变量，在不同 的程序中消息的使用也可能不同。不允许传递一个空指针。 • 返回值： OS_NO_ERR：消息成功的放到消息队列中。 OS_Q_FULL：消息队列已满。 OS_ERR_EVENT_TYPE：pevent 不是指向消息队列的指针。 OS_ERR_PEVENT_NULL：pevent是空指针。 OS_ERR_POST_NULL_PTR：发出空指针。
示例
OS_EVENT *TaskQ;
INT8U RxBuf[50];
void Task (void *pdata){ INT8U err; pdata = pdata; for (; ;) { .
err
if (err = . } else { . } } }
= OSQPostFront(TaskQ, (void *)&RxBuf[0]);
}
。
OS_Q;
初始化后
消息缓冲区
第七章 任务间的同步与通讯
消息队列
什么是消息队列：用来传递多个消息 消息队列数据结构 消息队列的操作函数使用
消息队列函数一览表
函
数 建立消息队列 删除消息队列
功
能
调 用 者 任务或者启动代码 任务 任务 任务或者中断 任务或者中断 任务或者中断 任务或者中断 任务或者中断 任务