RT_Thread应用15—邮箱1

第二十三章 邮箱（第一部分）

一、基本概念

邮箱可以在线程与线程之间。中断与线程之间进行消息的传递。
优点：开销更低，效率更高。

• 邮箱中的每一封邮件只能容纳固定的 4 字节内容。（STM32 是 32 位处理系统，一个指针的大小即为 4个字节，所以一封邮件恰好能够容纳一个指针）
• 当需要在线程间传递比较大的消息时，可以把指向一个缓冲区的指针作为邮件发送到邮箱中。
• 线程能够从邮箱里面读取邮件消息，当邮箱中的邮件是空时，根据用户自定义的阻塞时间决定是否挂起读取线程；当邮箱中有新邮件时，挂起的读取线程被唤醒，邮箱是一种异步的通信方式。
• 举一个简单的例子，有两个线程，线程 1 检测按键状态并发送，线程 2 读取按键状态并根据按键的状态相应地改变 LED 的亮灭。这里就可以使用邮箱的方式进行通信，线程 1 将按键的状态作为邮件发送到邮箱，线程 2 在邮箱中读取邮件获得按键状态并对 LED 执行亮灭操作。
• 这里的线程 1 也可以扩展为多个线程。例如，共有三个线程，线程 1 检测并发送按键状态，线程 2 检测并发送 ADC 采样信息，线程 3 则根据接收的信息类型不同，执行不同的操作。

邮箱特性👉

•  邮件支持先进先出方式排队与优先级排队方式，支持异步读写工作方式。
•  发送与接收邮件均支持超时机制。
•  一个线程能够从任意一个消息队列接收和发送邮件。
•  多个线程能够向同一个邮箱发送邮件和从中接收邮件。
•  邮箱中的每一封邮件只能容纳固定的 4 字节内容（可以存放地址）。
•  当队列使用结束后，需要通过删除邮箱以释放内存。

二、运作机制

线程或中断服务例程把一封 4 字节长度的邮件发送到邮箱中，而一个或多个线程可以从邮箱中接收这些邮件并进行处理。
线程或中断服务都可以给邮箱发送邮件，——————

• 非阻塞方式的邮件发送过程能够安全的应用于中断服务中，中断服务函数、定时器向线程发送消息的有效手段，
• 而阻塞方式的邮件发送只能应用于线程中

三、应用场景

• 操作系统的邮箱中可存放固定条数的邮件，邮箱容量在创建/初始化邮箱时 设定，每个邮件大小为 4字节。当需要在线程间传递比较大的消息时，可以把指向一个缓冲区的指针作为邮件发送到邮箱中。

• 与系统其它通信方式相比，邮箱的通信开销更低，效率更高，传递都是 4 个字节的邮件。

• 外其实现的发送/接收阻塞机制，能很好应用于线程与线程，中断与线程之间的通讯。
  应用技巧

• 邮箱传递结构体😗

1 struct msg { 
 2     rt_uint8_t *data_ptr; **指向数据的指针**
 3     rt_uint32_t data_size; **数据块长度的变量**
 4 }; 

• 对结构体进行发送操作😗

1 struct msg* msg_ptr; 
 2 msg_ptr = (struct msg*)rt_malloc(sizeof(struct msg)); **申请结构体大小的内存空间，返回的指针指向了结构体**
 3 msg_ptr->data_ptr = ...; /* 指向相应的数据块地址*/ 
 4 msg_ptr->data_size = len; /* 数据块的长度*/ 
 5 /* 发送这个消息指针给 mb 邮箱*/ 
 6 rt_mb_send(mb, (rt_uint32_t)msg_ptr); :*

• 对结构体进行接收操作😗

因为收取过来的是指针，而 msg_ptr 是一个新分配出来的内存块，所以在接收线程处理完毕后，需要释放相应的内存块

1 struct msg* msg_ptr; 
 2 if (rt_mb_recv(mb, (rt_uint32_t*)&msg_ptr) == RT_EOK) 
 3 { 
 4     /* 在接收线程处理完毕后，需要释放相应的内存块*/ 
 5     rt_free(msg_ptr); 
 6 }