消息队列篇

1、队列简介

概念：

队列是任务到任务、任务到中断、中断到任务数据交流的一种机制，说白了，队列就是用来传递消息的。

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类似全局变量的作用，但又和全局变量有所不同。

全局变量的弊端：数据无保护，导致数据不安全，当多个任务同时对该变量操作时，数据易受损。

当有一个任务写队列或者读队列的时候，会组织其他任务对队列进行操作，就会避免全局变量的弊端。

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队列项目和队列长度：

在队列中可以存储数量有限、大小固定的数据。队列中的每一个数据叫做队列项目，队列能够存储队列项目的最大数量称为队列长度。

队列的特点：

1、数据入队出队方式：队列通常采用“先进先出”（FIFO）的数据存储缓冲机制，即先入队的数据会先从队列中被读取，FreeRTOS中也可以配置为”后进先出“LIFO方式。

2、数据传递方式：FreeRTOS中队列采用实际值传递，即将数据拷贝到队列中进行传递，FreeRTOS采用拷贝数据传递，也可以传递指针，所以在传递较大的数据的时候采用指针传递。

3、多任务访问：队列不属于某个任务，任何任务和中断都可以向队列发送/读取消息。

4、出队、入队阻塞：当任务向队列发送消息时，可以指定一个阻塞时间，假设此时当队列已满无法入队：

①若阻塞时间设置为0 ：直接返回不会等待；

②若阻塞时间设置为0-port_MAX_DELAY：等待设定的阻塞时间，若在该时间内还无法入队，超时后直接返回不再等待；

③若阻塞时间设为port_MAX_DELAY：死等，一直等到可以入队为止。出队阻塞与入队阻塞类似。

那返回是什么意思？应该不是简单的不再传递数据，肯定会有相应的错误处理。

注意，当多个任务写入消息给一个”满队列“时，这些任务都会进入阻塞状态，也就是说有多个任务在等待同一个队列的空间。当队列中有空间时，优先级最高的任务会进入就绪态，如果大家优先级都相同，那么等待时间最久的任务会进入就绪态。

队列的基本操作过程：

2、队列结构体

队列分为两部分，一部分为队列结构体，另一部分为存储区域。

后边两个队列锁，听课说是当上锁的时候，可以正常读写队列，然是不能操作等待发送列表和等待接收列表，咱也不知道用处是啥，慢慢学，后边见分晓。

后边介绍那个联合体。

最后，上一张队列图。

3、队列相关API函数

我们使用队列的一般流程是：创建队列，然后写队列，最后读队列嘛。

创建队列相关API函数：

动态方式创建队列

xQueueCreate()

它其实是一个宏定义，穿了个马甲，下边看看穿上马甲的全貌吧。

#define xQueueCreate (  uxQueueLength,   uxItemSize  )     xQueueGenericCreate( ( uxQueueLength ), ( uxItemSize ), (queueQUEUE_TYPE_BASE ))

第一个参数uxQueueLength是队列的长度，第二个参数uxItemSize是队列项目的大小，第三个参数queueQUEUE_TYPE_BASE是创建的类型是啥，先看看都有啥类型。

有这些，由此我们便可以想到，队列集、互斥信号量等等其实都是由这个函数干的，只不过后边它穿上了不同的马甲。

再来说下返回值吧，当返回值是NULL的时候，表示队列创建失败，当返回值是其他值的时候，代表队列的句柄，表示队列创建成功，句柄还是比较重要的，操作队列需要用到。

由于经常使用的是动态方式创建队列，所以课程里边只介绍了动态方式，等后边我搜搜资料，我再把静态方式加进来。

写队列相关API函数：

写队列主要分为两种吧，一个是在任务中写队列，一个是在中断中写队列。其实又可以分为另外三种，往队列首部写、尾部写和覆写。分类方式不同。

看看穿上马甲的全貌

写入位置相关的宏定义

形参和返回值说明

读队列相关API函数

这个信息读取缓冲区，就是接收消息的一个变量的地址，注意它这是一个指针常量。