嵌入式操作系统内核原理和开发(消息队列)

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嵌入式操作系统内核原理和开发（消息队列）

消息队列是线程交互的一种方法，任务可以通过消息队列来实现数据的沟通和交换。在嵌入

式系统上，这可以说这是用的最多的一种方法。通过消息队列，无论是发送者，还是接受者

都可以循环地处理各种消息。而我们知道，存储消息最好的方式就是循环队列，如果消息已

满，那么发送者可以把自己pend到等待队列上；而如果此时没有消息，那么接受者也可以

把自己pend到等待队列上。当然实现消息队列的方法很多，甚至用户可以自己利用互斥量

和信号量来实现，而嵌入式系统常常会默认提供这样的功能函数，我想主要的目的还是为了

方便用户，让他们可以更多地从业务的角度来看问题，而不是把重点关注在这些底层的细节

上面。

首先，我们还是看看rawos上面关于消息队列的数据结构是怎么定义的，

1typedef struct RAW_MSG_Q {

2

3 RAW_VOID **queue_start; /* Pointer to start of queue data

*/

4 RAW_VOID **queue_end; /* Pointer to end of queue data

*/

5 RAW_VOID **write; /* Pointer to where next message will

be inserted in the Q */

6 RAW_VOID **read; /* Pointer to where next message will be

extracted from the Q */

7 RAW_U32 size; /* Size of queue (maximum number of entries)

*/

8 RAW_U32 current_numbers; /* Current number of entries in the

queue */

9 RAW_U16 blocked_send_task_numbers; /*number of blocked send task

numbers */

10 RAW_U16 blocked_receive_task_numbers; /*number of blocked send task

numbers */

11

12 } RAW_MSG_Q;

13

14typedef struct RAW_QUEUE

15 {

16 RAW_COMMON_BLOCK_OBJECT common_block_obj;

17 RAW_MSG_Q msg_q;

18

19 } RAW_QUEUE;

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上面的代码中有两段数据结构，第一段主要表示循环队列的内容，其中包括了队列首地址、队列末尾地址、当前队列读取地址、当前队列插入地址、队列大小、消息个数、阻塞的发送线程数据、阻塞的接受线程数目。而第二段数据结构就比较简单，它把通用等待结构和循环队列合在了一起，共同构成了消息队列的数据结构。

根据我们以前的经验，互斥同步数据结构的操作都会分成几个部分，当然消息队列也不例外，也会分成初始化、发送消息、接受消息、清除消息、删除消息队列等几种操作函数。当然，消息队列还是增加了一个新的选项，那就是插入消息的时候可以插入在队列的前方，还是插入在队列的尾部，这在某种程度上决定了消息的优先级。说到这，我们还是看看消息队列是怎么初始化的，

20RAW_U16 raw_queue_create(RAW_QUEUE *p_q, RAW_U8 *p_name, RAW_VOID

**msg_start, RAW_U32 number)

21 {

22

23 #if (RAW_QUEUE_FUNCTION_CHECK > 0)

24

25if (p_q == 0) {

26

27return RAW_NULL_OBJECT;

28 }

29

30if ( msg_start == 0) {

31

32return RAW_NULL_POINTER;

33 }

34

35if (number == 0) {

36

37return RAW_ZERO_NUMBER;

38 }

39

40 #endif

41

42 list_init(&p_q->common_block_obj.block_list);

43

44 p_q->common_block_ = p_name;

45 p_q->common_block_obj.block_way = 0;

46 p_q->msg_q.queue_start = msg_start; /* Initialize

the queue */

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47 p_q->msg_q.queue_end = &msg_start[number];

48 p_q->msg_q.write = msg_start;

49 p_q->msg_q.read = msg_start;

50 p_q->msg_q.size = number;

51 p_q->msg_q.current_numbers = 0;

52 p_q->msg_q.blocked_send_task_numbers = 0;

53 p_q->msg_q.blocked_receive_task_numbers = 0;

54return RAW_SUCCESS;

55 }

56

虽然相比较之前的互斥函数，消息队列的初始化内容好像多一些。但是大家如果对循环队列的知识比较了解的话，其实也不是很复杂的。我们看到，函数除了对通用阻塞结构进行初始化之外，就是对这些循环队列进行初始化。接着，我们就可以看看消息发送函数是怎么样的，

57static RAW_U16 internal_msg_post(RAW_QUEUE *p_q, RAW_VOID *p_void, RAW_U8 opt_send_method, RAW_U8 opt_wake_all, RAW_U32 wait_option)

58 {

59 RAW_U16 error_status;

60 LIST *block_list_head;

61 RAW_U8 block_way;

62

63 RAW_SR_ALLOC();

64

65 #if (RAW_QUEUE_FUNCTION_CHECK > 0)

66

67if (raw_int_nesting) {

68

69if (wait_option != RAW_NO_WAIT) {

70

71return RAW_NOT_CALLED_BY_ISR;

72 }

73 }

74

75if (p_q == 0) {

76

77return RAW_NULL_OBJECT;

78 }

79

80if (p_void == 0) {

81