第四章 消息队列

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1、第二篇实时操作系统第四章消息队列4.1引言本章讨论如下内容：.定义消息队列；.消息队列状态；.消息队列内容；.典型的消息队列操作；.典型的消息队列使用。4.2定义消息队列消息队列是一个类似于缓冲区（buffer–like）的对象；通过它，任务和ISR发送和接收消息，实现带数据的通信和同步。当首次建立一个消息队列时，分配一个相关的队列控制块QCB（QueueControlBlock）、一个消息队列名、一个惟一的ID、存储器缓冲区、一个队列长度、一个最大消息长度和一个或多个任务等待列表。图4.1消息队列及其相关的参数和支持的数据结构4.3消息队列状态图4.2消息队列的状态图4．4

2、消息队列内容消息队列可以用来发送和接收多种数据。一种克服消息长度限制的方法是发送一个指向数据的指针，而不是数据本身。图4.3发送和接收消息的消息拷贝和内存使用4.5消息队列存储所有队列的消息存储在一个大的共享内存区域。对每个消息队列使用分开的内存区域，私有缓冲区。4.5.1系统池4.5.2私有缓冲区4.6典型的消息队列操作.创立和删除消息队列；.发送和接收消息；.获取消息队列信息。4.6.1创立和删除消息队列表4.1消息队列创立和删除操作操作描述Create创立一个消息队列Delete删除一个消息队列4.6.2发送和接收消息表4.2发送和接收消息操作描述Send给消息队列发送

3、一个消息Receive从消息队列接收消息Broadcast广播消息1.发送消息给一个消息队列发送消息，应按下列各种方式：.无阻塞（notblocking）(ISR和任务)；.带时限的阻塞（blockwithatimeout）(仅仅对任务)；.永远阻塞（blockforever）(仅仅对任务)。图4.4FIFO或LIFO次序的发送消息2.接收消息无阻塞、带时限的阻塞或永远阻塞。图4.5FIFO和基于优先权的任务等待列表以两种方式从消息队列的头读取消息，即.破坏性读（destructiveread）；.非破坏性读（not–destructiveread）。在破坏性读中，当一个任务

4、成功地从一个队列接收一个消息时，任务永久地从消息队列的存储器缓冲区内将消息删除。在非破坏性读中，接收任务从队列的头上窥视一个消息，但并不删除它。两种读消息的方式都是很有用的。然而，并不是所有的内核实现都支持非破坏性读。4.6.3获得消息队列信息表4.3得到消息队列信息操作操作描述Showqueueinfo得到消息队列的信息Showqueue’stask–waitinglist得到队列的任务等待列表中的任务列表4.7典型的消息队列使用在应用中使用消息队列的典型方式：.非互锁的（non–interlocked）单向数据通信；.互锁的（interlocked）单向数据通信；.互锁的

5、双向数据通信；.广播通信4.7.1非互锁的单向数据通信图4.6非互锁的单向数据通信4.7.2互锁的单向数据通信图4.7互锁的单向数据通信4.7.3互锁的双向数据通信图4.8互锁的双向数据通信4.7.4广播通信图4.9广播消息4.8本章要点.消息队列是类似于缓冲区（buffer–like）的内核对象，用做两个任务之间或一个ISR和一个任务之间的数据通信和同步。.消息队列具有相关的消息队列控制块（QCB）、一个名字、一个惟一的ID、内存缓冲区、一个消息队列长度、一个最大的消息长度和一个或多个任务等待列表。.消息队列的开始和结束分别称为头和尾，每个能保持一个消息的缓冲区称为一个消息

6、队列元素。.消息队列创立的时候是空的；当所有的消息队列元素都含有消息时是满的。.给满的消息队列发送消息将引起发送任务的阻塞，而接收来自一个空的消息队列的消息将引起一个接收任务的阻塞。.经由无阻塞、带时限的阻塞或永远阻塞，任务可以发送到消息队列和从消息队列接收。一个ISR只能无阻塞地发送消息。.与一个消息队列相关的任务等候队列，可以按FIFO或基于优先权的次序释放任务（不阻塞它们）。.数据本身可以作为消息，或者将指向数据的指针作为消息。.消息队列操作:创立和删除消息队列、发送和从消息队列接收消息以及获得消息队列信息。.如果消息队列实现上支持紧急消息，则紧急消息插入队列的头上。.

7、使用消息队列进行基于数据通信的方法包括：提供单向或双向数据通信的非互锁和互锁队列。