FreeRTOS-队列

学习记录：
队列=环形缓存区+各类同步互斥操作（包括：发送者链表、接收者链表、各种状态切换操作）
发送者A（taskA）：发送数据，如果流水线（环形buffer）没空间了，则等待（tickdelay，进入delay链表），如果有空间，则写入值并返回。
A发送完成后，会查看接收者链表，如果非空，则将第一个任务从delay链表拖出来，使其进入就绪状态，用于接收数据。

A和B（发送和接收任务）的工作状态相反：

发送者B（taskB）：接收数据，如果流水线（环形buffer）没数据了，则等待（tickdelay，进入delay链表），如果有数据，则接收值并返回。

B接收完成后，会查看发送者链表，如果非空，则将第一个任务从delay链表拖出来，使其进入就绪状态，用于发送数据。

注：
只有当环形buffer满了，才会将发送任务放到发送者链表，放进去的意义表示该任务进入堵塞状态
只有当环形buffer空了，才会将接收任务放到接收者链表，放进去的意义表示该任务进入堵塞状态

这说明：刚创建好队列的时候，队列为空，此时接收任务处于堵塞状态，使其堵塞是同步操作。
这时接收任务只能等待发送任务将其从delay链表拖出，或者等待超时。（此时任务出错，这也是为什么不用暂停链表的原因，暂停链表等于小黑屋，自己无法主动脱身）
所以，接收任务B永远得等待发送任务A准备好数据，才能处理该数据，这是互斥操作。

故：数据传输靠环形Buffer，同步互斥靠链表、链表数组的不断调控

2025.9.20更新：

队列集：就是队列集合，其本质也是一个队列，只不过其数据是其他子队列的句柄。
发送者在发送的时候，除了上面说的工作，还会在发送成功后检测该队列是否在某个队列集里面，如果在，则顺便将该队列的句柄放到对应的队列集里面，如下图：每写一个数据，队列集就会增加一个句柄（是有序增加，后续读取也是有序读取）。

这样的话，我们只要创建一个input_Task任务，按序处理这个队列集数据，就能处理好下面所有硬件的数据，而不需要为每一个硬件创建一个单独的数据处理任务，减少内存调度开销。而input_Task可以向功能应用层的函数发送（也是队列）处理好的数据，如角度、计数值什么的

底层不同函数两两之间还是用单个的队列传输，底层到上面的应用函数层，则通过数据集传输，而input_Task可根据任务需求定制。

2025.9.21更新:
队列集设置步骤（hal）：
①在freertosconfig.h里面增加#define ConfigUSE_QUEUE_SETS 1
②新建所有的队列\队列集
③把所有队列放到队列集里。，
一定要先把队列放进去再创建任务，因为队列集的时候要保证队列里面没有数据，有数据就会放放置失败，后续input_task就不会处理该队列的数据，表象上就是任务不更新了。
④之后再创建任务、开启调度器等其他初始化任务
顺序：
①初始化函数（内部会创建对应外设的队列）
②应用任务创建，主要是顶层应用输出
③在应用任务内部，创建各类队列\队列集，创建好后立刻加入队列集，之后再创建底层驱动任务（如果是中断驱动，则不用创建），最后再创建input_task任务。
如下代码：

void MX_FREERTOS_Init(void) {
.....
xTaskCreate(game1_task, "GameTask", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);
//game1_task是顶层应用函数
.....
}


void game1_task(void *params)
{...
    //创建队列
	g_xQueuePlatform = xQueueCreate(10, sizeof(struct input_data));

    //创建队列集
	g_xQueueSetInput = xQueueCreateSet(IR_QUEUE_LEN + ROTARY_QUEUE_LEN + MPU6050_QUEUE_LEN);

	//获取各类队列，然后加入队列集
	g_xQueueIR = GetQueueIR();
	g_xQueueRotary = GetQueueRotary();
	g_xQueueMPU6050 = GetQueueMPU6050();
	xQueueAddToSet(g_xQueueIR, g_xQueueSetInput);
	xQueueAddToSet(g_xQueueRotary, g_xQueueSetInput);
	xQueueAddToSet(g_xQueueMPU6050, g_xQueueSetInput);

	/创建底层驱动函数
    xTaskCreate(MPU6050_Task, "MPU6050Task", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);
    xTaskCreate(InputTask, "InputTask", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);

...
}

小技巧：
①static让函数只局限在该文件使用，可以通过函数输出:

ir.c文件：
static QueueHandle_t g_xQueueIR;

QueueHandle_t GetQueueIR(void)
{
	return g_xQueueIR;
}

game.c文件：
g_xQueueIR = GetQueueIR();

②任务不一定放在freertos.c里面，可以附属在其他文件，通过extern可以引用到。
③中断函数在外面可以随意放。