消息队列

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概述

消息队列是一种任务间传递数据的有效方式。消息队列使用环形缓冲池(ring buffer)来管理消息的队列缓冲区,并使用类似信号量的机制进行任务间的同步。任务通过消息队列可以发送消息,也可以通过它接收消息,从而实现数据的同步及通信。任务发送的消息会暂存在消息队列中,当接收任务来读时,将暂存的数据传递给接收任务;若接收任务在接收数据时,消息队列中无可读数据,则任务会阻塞,直到有消息到来解除阻塞而进入就绪状态。

超时时间

消息接收可设置超时时间,如果任务在超时时间到期后仍未收到消息,则任务解除阻塞进入就绪状态。

消息队列功能函数

函数名

描述

aos_queue_create()

消息队列创建函数(推荐)

aos_queue_new()

消息队列创建函数(兼容3.1)

aos_queue_free()

消息队列删除函数

aos_queue_send()

向消息队列发送消息函数

aos_queue_recv()

从消息队列读取消息函数

aos_queue_is_valid()

判断消息队列具柄是否合法

aos_queue_buf_ptr()

获取消息队列消息数据区地址

aos_queue_get_count()

获取消息队列当前消息数

常用配置

说明

消息队列功能: 默认使能,如需修改,在yaml中修改RHINO_CONFIG_BUF_QUEUE配置

def_config:
  RHINO_CONFIG_BUF_QUEUE: 0

API说明

使用示例

  • 示例代码参考example/queue_example.c,该示例使用消息队列实现任务间数据同步,具体场景为创建任务A和认为B,以及一消息队列。任务A作为生产者循环向消息队列发送消息,任务B作为消费者循环从消息队列接收消息,一般情况下,消费者处理数据是要花费很长时间,所以会导致消息产生的速度大于消息处理的速度,使得消息队列溢出。所以可以通过调整任务B优先级大于任务A来避免这种情况,或者使用信号量来控制数据收发同步。

  • 示例说明如下:

  1. t0时刻,任务T调用aos_queue_new()创建一互斥量。任务T然后调用aos_task_create()创建任务A和任务B,任务A优先级设置为31,任务B优先级设置为30。任务B因消息队列无消息而阻塞,任务A得到运行向消息队列发送消息。

  1. t1时刻,任务B因从消息队列读取到消息而解除阻塞,任务B对消息进行处理后继续等待新的消息到来。

  1. t2时刻,任务A向消息队列发送消息。

  1. t3时刻,重复t1时刻的操作。

步骤1 创建或打开工程

打开已有工程

如果用于测试的案例工程已存在,可参考《AliOS Things集成开发环境使用说明之打开工程》打开已有工程。

创建新的工程

组件的示例代码可以通过编译链接到AliOS Things的任意案例(solution)来运行,这里选择helloworld_demo案例。helloworld_demo案例相关的源代码下载可参考《AliOS Things集成开发环境使用说明之创建工程》

步骤2 添加组件

案例下载完成后,需要在helloworld_demo组件的package.yaml中添加对组件的依赖:

depends:
  - osal_aos: dev_aos # helloworld_demo中引入osal_aos组件

步骤3 下载组件

在已安装了 的开发环境工具栏中,选择Terminal -> New Terminal启动终端,并且默认工作路径为当前工程的workspace,此时在终端命令行中输入:


aos install osal_aos

上述命令执行成功后,组件源码则被下载到了./components/osal_aos路径中。

步骤4 添加示例

说明

osal_aos组件的package.yaml中添加example示例代码:

depends:
  - rhino: dev_aos
  - cli: dev_aos # 添加cli依赖
source_file:
  - "*.c"
  - "example/queue_example.c" # 添加 queue_example.c

步骤5 编译固件

在示例代码已经添加至组件的配置文件,并且helloworld_demo已添加了对该组件的依赖后,就可以编译helloworld_demo案例来生成固件了,具体编译方法可参考《AliOS Things集成开发环境使用说明之编译固件》

步骤6 烧录固件

helloworld_demo案例的固件生成后,可参考《AliOS Things集成开发环境使用说明之烧录固件》来烧录固件。

步骤7 打开串口

固件烧录完成后,可以通过串口查看示例的运行结果,打开串口的具体方法可参考《AliOS Things集成开发环境使用说明之查看日志》

当串口终端打开成功后,可在串口中输入help来查看已添加的测试命令。

步骤8 测试示例

说明

CLI命令行输入:

queue_example
说明

关键日志:

[aos_queue_example]10 recv message : 3456789012
[aos_queue_example]10 recv message : 4567890123
[aos_queue_example]10 recv message : 5678901234
[aos_queue_example]10 recv message : 6789012345
[aos_queue_example]10 recv message : 7890123456
[aos_queue_example]10 recv message : 8901234567
[aos_queue_example]10 recv message : 9012345678

注意事项

  • 发送消息时,如果没有任务在等待接收消息,则此消息会暂时保存在环形缓冲区中,如果有任务在等待数据接收,则将消息直接传递给任务。

FAQ

Q1: 调用aos_queue_recv()接口无限期的等待消息,ms参数怎么设置? 答:将ms赋值为AOS_WAIT_FOREVER。