RTThread學習筆記——線程間通信學習（二）

消息隊列

　　在了解消息隊列之前，先復習下數據結構的知識：隊列，插入和刪除受到限制的一種特殊線性表，只允許在后端進行插入操作，在前端進行刪除。

　　消息隊列是RTT系統中常用的一種通信結構，線程可以從隊列中讀取消息，如果隊列中沒有消息，則掛起線程。它是一種異步通信的方式。

　　由於隊列結構的特殊性，線程最先得到的消息是最先進入消息隊列的消息，遵循先進先出的原則（FIFO）。在RTT系統中，隊列可以傳遞不同長度的任意類型的消息，並且擁有直接向隊列頭發送消息的緊急處理機制。消息隊列最常見的用途就是進行線程間的信息交換。

　　來看看它的實現，首先是RTT中的控制塊定義：

/*消息隊列控制塊，在rtdef.h中定義*/
struct rt_messagequeue
{
    struct rt_ipc_object parent;                        /**< inherit from ipc_object */

    void                *msg_pool;                      /**< start address of message queue */

    rt_uint16_t          msg_size;                      /**< message size of each message */
    rt_uint16_t          max_msgs;                      /**< max number of messages */

    rt_uint16_t          entry;                         /**< index of messages in the queue */

    void                *msg_queue_head;                /**< list head */
    void                *msg_queue_tail;                /**< list tail */
    void                *msg_queue_free;                /**< pointer indicated the free node of queue */

    rt_list_t            suspend_sender_thread;         /**< sender thread suspended on this message queue */
};
typedef struct rt_messagequeue *rt_mq_t;

 

　　從上到下依次為：

　　對象結構體

　　消息池開始地址

　　消息大小（字節），最大消息數目

　　記錄消息個數的變量

　　表頭指針，表尾指針，空閑節點指針

　　發送方線程掛起節點

 

　　再來看看它的相關函數：

/*創建函數，返回一個消息隊列句柄(rt_mq_t)*/
rt_mq_t rt_mq_create(const char *name,    　　//名字
                     rt_size_t   msg_size,　　//最大長度
                     rt_size_t   max_msgs,　　//最大容量
                     rt_uint8_t  flag)    　　//模式，RTT中宏定義了一些模式

/*刪除函數*/
rt_err_t rt_mq_delete(rt_mq_t mq)             //傳入句柄

/*發送消息函數*/
rt_err_t rt_mq_send(rt_mq_t mq, const void *buffer, rt_size_t size)
//傳入分別為句柄，數據地址，數據大小（字節）

/*接收消息函數*/
rt_err_t rt_mq_recv(rt_mq_t    mq,            //句柄
                    void      *buffer,        //讀取的位置
                    rt_size_t  size,          //接收的長度
                    rt_int32_t timeout)       //等待時間

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郵箱

　　郵箱是另一種常見的IPC通信（進程間通信）方式，相比於其他方式，其通信內容被限制在每一封郵件只能容納4字節的大小，換來的是其更低的開銷，更高的效率。

　　一封郵件恰好能容納STM32的一個指針，這樣，可以把指向緩沖區的指針作為郵件發送。（緩沖區：內存中預留的指定大小的空間，用來暫存輸入/輸出的數據）。也可以發送結構體指針。

　　郵箱亦遵循先進先出原則（FIFO）。

　　

　　郵箱控制塊：

struct rt_mailbox
{
    struct rt_ipc_object parent;                        /**< inherit from ipc_object */

    rt_ubase_t          *msg_pool;                      /**< start address of message buffer */

    rt_uint16_t          size;                          /**< size of message pool */

    rt_uint16_t          entry;                         /**< index of messages in msg_pool */
    rt_uint16_t          in_offset;                     /**< input offset of the message buffer */
    rt_uint16_t          out_offset;                    /**< output offset of the message buffer */

    rt_list_t            suspend_sender_thread;         /**< sender thread suspended on this mailbox */
};

　　

　　相關函數：

/*創建函數*/
rt_mailbox_t rt_mb_create(const char *name, rt_size_t size, rt_uint8_t flag)

/*刪除函數*/
rt_err_t rt_mb_delete(rt_mailbox_t mb)

/*阻塞發送，當郵箱滿時，可以進行等待*/
rt_err_t rt_mb_send_wait(rt_mailbox_t mb,
                         rt_ubase_t   value,
                         rt_int32_t   timeout)

/*非阻塞發送,不會等待，如果滿會返回錯誤值*/
rt_err_t rt_mb_send(rt_mailbox_t mb, rt_ubase_t value)

/*接收*/
rt_err_t rt_mb_recv(rt_mailbox_t mb, rt_ubase_t *value, rt_int32_t timeout)