ucos-II 任务间通信源码分析

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原文链接：http://www.cnblogs.com/Fredric-2013/archive/2013/01/25/2876992.html

本文介绍了uCOS-II 2.0版本中的任务间通信机制，包括消息邮箱和消息队列两种方式。详细分析了消息邮箱的主要函数及其实现原理，并深入探讨了消息队列的数据结构和关键函数的工作流程。

ucos-II 2.0版本的任务间通信提供消息邮箱和消息队列两种机制，都基于内核的事件控制块机制实现。

消息邮箱

消息邮箱主要函数分析：

建立一个邮箱 OSMboxCreate：初始化一个OS_EVENT_TYPE_MBOX类型的事件块；
向邮箱发送一个消息 INT8U OSMboxPost (OS_EVENT *pevent, void *msg)，该函数调用OS_EventTaskRdy，在事件任务处理中将msg赋值给消息邮箱等待队列中优先级最高的任务。ptcb->OSTCBMsg = msg;
等待发送到邮箱的消息 OSMboxPend，处理如下：
- 如果当前消息邮箱有消息则取出消息返回，此时msg就是函数的返回值；
- 否则，当前任务状态设置为OS_STAT_MBOX，等待事件或超时后运行；
- 当任务收到消息或超时，此时若收到消息返回消息，否则返回空指针(超时原因)；

消息队列

消息队列全局变量

typedef struct os_q { /* QUEUE CONTROL BLOCK                                         　　 */
    struct os_q   *OSQPtr; /* Link to next queue control block in list of free blocks     */
    void         **OSQStart; /* Pointer to start of queue data                           */
    void         **OSQEnd; /* Pointer to end   of queue data                              */
    void         **OSQIn; /* Pointer to where next message will be inserted  in   the Q  */
    void         **OSQOut; /* Pointer to where next message will be extracted from the Q  */
    INT16U         OSQSize; /* Size of queue (maximum number of entries) */
    INT16U         OSQEntries; /* Current number of entries in the queue */
} OS_Q;


typedef struct {
    void          *OSMsg; /* Pointer to next message to be extracted from queue  */
    INT16U         OSNMsgs; /* Number of messages in message queue  */
    INT16U         OSQSize; /* Size of message queue                                       */
    INT8U          OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];  /* List of tasks waiting for event to occur  */
    INT8U          OSEventGrp;  /* Group corresponding to tasks waiting for event to occur  */
} OS_Q_DATA;

OS_EXT  OS_Q *OSQFreeList; /* Pointer to list of free QUEUE control blocks    */
OS_EXT  OS_Q  OSQTbl[OS_MAX_QS]; /* Table of QUEUE control blocks              */

消息队列的主要函数分析

建立一个消息队列 OSQCreate，初始化一个EVENT变量和OS_Q，并将该OS_Q的地址赋值给EVENT的成员，如下

pq = OSQFreeList; 
...
pevent->OSEventPtr  = pq;

向消息队列中发送一个消息OSQPost （FIFO），函数处理如下：
- 调用OS_EventTaskRdy和OS_Sched，将消息队列的等待任务队列中的一个任务唤醒；
- 在队头插入该消息；（疑问：为什么不是先插入队列再调度等待任务？？）
等待消息队列中的消息 OSQPend，函数处理如下：
- 如果当前的消息队列中有消息，从队尾取出一个消息返回；
- 否则将当前任务的状态置为OS_STAT_Q，调用OS_EventTaskWait和OS_Sched挂起该任务；
- 当任务重新被调度到后，从OSTCBCur->OSTCBMsg取出消息（在Post函数中调用的OS_EventTaskRdy赋值的），返回该消息值；

备注：在代码中要注意的是，与消息邮箱相似XXPend函数的上下半段实际上不是一次调度到的，如下：

    OSTCBCur->OSTCBStat |= OS_STAT_Q;  
    OSTCBCur->OSTCBDly   = timeout;              
    OS_EventTaskWait(pevent);                    
    OS_EXIT_CRITICAL();
    OS_Sched();                                  
    
    //**下面的函数是重新调度后执行的，此时或者消息队列里已经有消息或者等待超时。
    OS_ENTER_CRITICAL();
    msg = OSTCBCur->OSTCBMsg;
    if (msg != (void *)0) {                     
        OSTCBCur->OSTCBMsg      = (void *)0;    
        OSTCBCur->OSTCBStat     = OS_STAT_RDY;
        OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; 
        OS_EXIT_CRITICAL();
        *err                    = OS_NO_ERR;
        return (msg);                            
    }
    OS_EventTO(pevent);                         
    OS_EXIT_CRITICAL();
    *err = OS_TIMEOUT;                           
    return ((void *)0);

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