ucos II 任務間 通訊之四：郵箱

 

                   ucos II 任務間 通訊之四：郵箱

   學過訊號量之後再來看郵箱，發現他們是非常相似的，甚至有時候郵箱可以當做訊號量來使用，郵箱相對訊號量而言，只是多傳遞了一個指標變數。

和訊號量很相似，ucos II提供了5個對郵箱進行操作的函數。它們是：

1. 建立一個郵箱，OSMboxCreate()

2. 等待一個郵箱中的訊息，OSMboxPend()

3. 發送一個訊息到郵箱中，OSMboxPost()

4. 無等待地從郵箱中得到一個訊息, OSMboxAccept()

5. 查詢一個郵箱的狀態, OSMboxQuery()

使用郵箱之前，必須先建立該郵箱。該操作可以通過調用OSMboxCreate()函數來完成，並且要指定指標的初始值。一般情況下，這個初始值是NULL，但也可以初始化一個郵箱，使其在最開始就包含一條訊息。如果使用郵箱的目的是用來通知任務某一個事件已經發生（發送一條訊息），那麼就要初始化該郵箱為NULL。如果使用者用郵箱來共用某些資源，那麼就要初始化該郵箱為一個非NULL的指標。在這種情況下，郵箱被當成一個二值訊號量使用。

 下面來看看建立一個郵箱函數的實現代碼：

OS_EVENT *OSMboxCreate (void *msg)

{

OS_EVENT *pevent;

OS_ENTER_CRITICAL();

pevent = OSEventFreeList;

if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) {

OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;

}

OS_EXIT_CRITICAL();

if (pevent != (OS_EVENT *)0) {

pevent->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_MBOX;                      (1)

pevent->OSEventPtr  = msg;                                     (2)

OSEventWaitListInit(pevent);

}

return (pevent);                                                   (3)

}

仔細看看，其實和建立一個訊號量的過程幾乎是一樣的，先申請一個空事件控制塊，接著初始化這個事件控制塊。最後返回一個指向這個事件控制塊的指標。不同之處在於事件控制塊的類型被設定成OS_EVENT_TYPE_MBOX[ (1)]，以及使用.OSEventPtr域來容納訊息指標。

接著來看看等待郵箱函數實現代碼：

void *OSMboxPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err)

{

void  *msg;

OS_ENTER_CRITICAL();

if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) {                   (1)

OS_EXIT_CRITICAL();

*err = OS_ERR_EVENT_TYPE;

return ((void *)0);

}

msg = pevent->OSEventPtr;

if (msg != (void *)0) {                                            (2)

pevent->OSEventPtr = (void *)0;                                (3)

OS_EXIT_CRITICAL();

*err = OS_NO_ERR;

} else if (OSIntNesting > 0) {                                     (4)

OS_EXIT_CRITICAL();

*err = OS_ERR_PEND_ISR;

} else {

OSTCBCur->OSTCBStat |= OS_STAT_MBOX;                           (5)

OSTCBCur->OSTCBDly   = timeout;

OSEventTaskWait(pevent);

OS_EXIT_CRITICAL();

OSSched();

OS_ENTER_CRITICAL();

if ((msg = OSTCBCur->OSTCBMsg) != (void *)0) {                 (6)

OSTCBCur->OSTCBMsg      = (void *)0;

OSTCBCur->OSTCBStat     = OS_STAT_RDY;

OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0;

OS_EXIT_CRITICAL();

*err                    = OS_NO_ERR;

} else if (OSTCBCur->OSTCBStat & OS_STAT_MBOX) {               (7)

OSEventTO(pevent);                                         (8)

OS_EXIT_CRITICAL();

msg                     = (void *)0;                       (9)

*err                    = OS_TIMEOUT;

} else {

msg                     = pevent->OSEventPtr;             (10)

pevent->OSEventPtr      = (void *)0;                            (11)

OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0;                  (12)

OS_EXIT_CRITICAL();

*err                    = OS_NO_ERR;

}

}

return (msg);

}

同樣，它和OSSemPend()也很相似，說白了就是先看有沒有有用的訊息，要是沒有，就把該任務掛起來。

 OSMboxPend()首先檢查該事件控制塊是由OSMboxCreate()函數建立的[ (1)]。當.OSEventPtr域是一個非NULL的指標時，說明該郵箱中有可用的訊息[ (2)]。這種情況下，OSMboxPend()函數將該域的值複製到局部變數msg中，然後將.OSEventPtr置為NULL[ (3)]。這正是我們所期望的，也是執行OSMboxPend()函數最快的路徑。

如果此時郵箱中沒有訊息是可用的（OSEventPtr域是NULL指標），OSMboxPend()函數檢查它的調用者是否是中斷服務子程式[ (4)]。象OSSemPend()函數一樣，不能在中斷服務子程式中調用OSMboxPend()，因為中斷服務子程式是不能等待的。這裡的代碼同樣是為了以防萬一。但是，如果郵箱中有可用的訊息，即使從中斷服務子程式中調用OSMboxPend()函數，也一樣是成功的。

如果郵箱中沒有可用的訊息，OSMboxPend()的調用任務就被掛起，直到郵箱中有了訊息或者等待逾時[ (5)]。當有其它的任務向該郵箱發送了訊息後（或者等待時間逾時），這時，該任務再一次成為最高優先順序任務，OSSched()返回。這時，OSMboxPend()函數要檢查是否有訊息被放到該任務的任務控制塊中[ (6)]。如果有，那麼該次函數調用成功，對應的訊息被返回到調用函數。

發送一個訊息到郵箱中OSMboxPost()的代碼如下：

INT8U OSMboxPost (OS_EVENT *pevent, void *msg)

{

OS_ENTER_CRITICAL();

if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) {                   (1)

OS_EXIT_CRITICAL();

return (OS_ERR_EVENT_TYPE);

}

if (pevent->OSEventGrp) {                                          (2)

OSEventTaskRdy(pevent, msg, OS_STAT_MBOX);                     (3)

OS_EXIT_CRITICAL();

OSSched();                                                     (4)

return (OS_NO_ERR);

} else {

if (pevent->OSEventPtr != (void *)0) {                         (5)

OS_EXIT_CRITICAL();

return (OS_MBOX_FULL);

} else {

pevent->OSEventPtr = msg;                                  (6)

OS_EXIT_CRITICAL();

return (OS_NO_ERR);

}

}

}

發送一個訊息到郵箱和發送一個訊號量也很相似，就是查看有沒有任務在等待這個訊息，如果有就把那個任務從睡眠態拉回就緒態。

代碼的詳細解釋如下：

檢查了事件控制塊是否是一個郵箱後[ (1)]，OSMboxPost()函數還要檢查是否有任務在等待該郵箱中的訊息[ (2)]。如果事件控制塊中的OSEventGrp域包含非零值，就暗示著有任務在等待該訊息。這時，調用OSEventTaskRdy()將其中的最高優先順序任務從等待列表中刪除[ (3)]，加入系統的就緒工作清單中，準備運行。然後，調用OSSched()函數[ (4)]，檢查該任務是否是系統中最高優先順序的就緒任務。如果是，執行任務切換[僅當OSMboxPost()函數是由任務調用時]，該任務得以執行。如果該任務不是最高優先順序的任務，OSSched()返回，OSMboxPost()的調用函數繼續執行。如果沒有任何任務等待該訊息，指向訊息的指標就被儲存到郵箱中[
(6)]（假設此時郵箱中的指標不是非NULL的[ (5)]）。這樣，下一個調用OSMboxPend()函數的任務就可以立刻得到該訊息了。