消息与消息队列管理器

作者 Ray

RTEMS版权所有，转载请注明来源www.rtems.net，作者Ray

14.1: 介绍

消息管理器提供任务间通信和使用 RTEMS 消息队列同步的能力。由消息管理器提供的函数是:

rtems_message_queue_create- 创建一个消息队列

rtems_message_queue_ident- 获取消息队列的 ID标识

rtems_message_queue_delete- 删除一个消息队列

rtems_message_queue_send- 将消息放入消息队列的尾部

rtems_message_queue_urgent- 将消息放入消息队列的前面

rtems_message_queue_broadcast- 对一个队列广播多个个消息

rtems_message_queue_receive- 接受来自消息队列的消息

rtems_message_queue_get_number_pending- 获取队列上的消息个数

rtems_message_queue_flush- 清空消息队列上的所有消息

14.2: 背景知识

14.2.1 : 消息

消息是一个可变长度缓冲区，用于存储任务间通信的信息。 消息的长度和信息是用户定义的，可以是是真实的数据，指针, 或为空。

14.2.2 : 消息队列

消息队列允许在任务或者ISR之间传递信息。消息队列能包含零个或者多个消息。通常，任务使用 rtems_message_queue_send 函数按照的 FIFO次序收发消息。此外，rtems_message_queue_urgent 函数可以将消息放在队首。

任务间可以通过消息队列实现任务间的同步。任务等待消息的方式有轮询和死等两种。

消息的最大长度在消息队列中定义。

14.2.3 : 消息队列属性集合

和RTEMS其他对象相同，消息队列属性也是用属性分量构造的:

RTEMS_FIFO- 任务按照 FIFO 等候 (默认)

RTEMS_PRIORITY- 任务按照优先级等候

RTEMS_LOCAL- 本地消息队列 (默认)

RTEMS_GLOBAL- 全局消息队列

属性 RTEMS_DEFAULT_ATTRIBUTES 用于代表系统默认属性。

下面是构造attribute_set参数的例子：

如果需要创建一个本地消息队列，获取消息的任务按照优先级排序。 那么rtems_message_queue_create函数的attribute_set参数可以是 RTEMS_PRIORITY 或者 RTEMS_LOCAL|RTEMS_PRIORITY 。如果构建全局的按照优先级排序的消息队列，那么attribute_set参数就是 RTEMS_GLOBAL|RTEMS_PRIORITY 。

14.2.4 : MESSAGE_QUEUE_RECEIVE选项

rtems_message_queue_receive函数的接受选项可以是：

RTEMS_WAIT- 任务将会等候一个消息 (默认)

RTEMS_NO_WAIT- 任务不等候，直接返回

可以使用RTEMS_DEFAULT_OPTIONS表示缺省的选项。

14.3 消息队列操作

14.3: 操作

1. 创造一个消息队列
2. 获得消息队列 ID标识
3. 从队列中接收消息
4. 向队列发送消息
5. 广播消息
6. 删除消息队列

14.3.1 : 创造消息队列

rtems_message_queue_create函数用来创建一个用户命名的消息队列。 用户定义消息最大长度和消息队列的长度。用户可以指定等待消息的任务排序方法（FIFO或者优先级排序）。创建队列后，RTEMS从空闲链表中为队列分配队列控制块（QCB）用于维护队列信息，同时也会创建消息队列 ID标识。

对于全局消息队列，最长的消息长度被MPCI限制。

14.3.2 : 获得消息排队 ID标识

当一个消息队列创建时，RTEMS 产生一个唯一的消息队列 ID标识。消息队列 ID标识可使用二种方法获得。 首先， rtems_message_queue_create 函数的参数返回，其次，使用 rtems_message_queue_ident 函数获取。

14.3.3 : 获取消息

rtems_message_queue_receive 函数从指定的消息队列获取一个消息。 如果队列中至少有一个消息，那么该函数会从队列中摘除该消息，并且将信息内容拷贝到任务的缓存区中。如果队列中没有消息，那么如果设置了RTEMS_NO_WAIT，函数可以返回错误代码；缺省状态，函数会死等。

如果任务死等，那么他就会进入消息队列的等待队列中，等待队列中排序方式可以是FIFO也可以是优先级排序。

14.3.4 : 发送消息

任务使用rtems_message_queue_send 和 rtems_message_queue_urgent 函数向消息队列发送消息。如果消息队列本来就是空的，而等待那么两个函数效果相同。等待队列中第一个任务将会获取消息，变成就绪状态。

如果消息队列中有消息，rtems_message_queue_send 把消息放在消息队列的后面而 rtems_message_queue_urgent 把消息放在队列的前面。 如果消息队列满了，两个函数都不能继续向队列中放消息。

14.3.5 : 消息广播

rtems_message_queue_broadcast函数将会向等待队列上的每个任务发送消息，该过程是以原子操作的方式进行的。消息内容将会复制到每个等待任务的消息缓冲区，并且解除阻塞。函数返回了接收到广播的任务数目。

14.3.6 : 删除消息排队

rtems_message_queue_delete函数删除消息队列而且释放它的控制块以及内存资源。任何知道消息队列ID标识的本地任务都可以删除队列。该函数执行后，所有消息队列上的等待任务都会变成就绪态，他们调用的消息获取函数都会返回对应的错误代码。此后对消息ID的引用也会返回错误。