目录
- 0 前言
- 1. 数据传输的方法
- 1.1 任务之间如何传输数据
- 1.2 队列的本质
- 1.3 操作队列的三个步骤
- 2 队列
- 2.1 举例说明
- 2.2 唤醒流程
- 2.2.1 情况1
- 2.2.2 情况2
- 3 总结
0 前言
学习视频：
【FreeRTOS入门与工程实践 --由浅入深带你学习FreeRTOS（FreeRTOS教程 基于STM32，以实际项目为导向）】 【精准空降到 02:58】 https://www.bilibili.com/video/BV1Jw411i7Fz/?p=30&share_source=copy_web&vd_source=8af85e60c2df9af1f0fd23935753a933&t=178
参考《FreeRTOS入门与工程实践(基于DshanMCU-103).pdf》
1. 数据传输的方法
1.1 任务之间如何传输数据
数据传输的多种方法比较：
| 数据个数 | 互斥措施 | 阻塞-唤醒 | 使用场景 | |
|---|---|---|---|---|
| 全局变量 | 1 | 无 | 无 | 一读一写 |
| 环形缓冲区 | 多个 | 无 | 无 | 一读一写 |
| 队列 | 多个 | 有 | 有 | 多读多写 |
1.2 队列的本质
队列中，数据的读写本质就是环形缓冲区，在这个基础上增加了互斥措施、阻塞-唤醒机制。
因为有了这些保护措施，队列内部就会有读位置，写位置，数据的个数，有了保护措施就可以用一个变量表示有多少个数据！
- 如果这个队列不传输数据，只调整"数据个数"，它就是信号量(semaphore)。
- 如果信号量中，限定"数据个数"最大值为1，它就是互斥量(mutex)。
1.3 操作队列的三个步骤
- 创建队列
- 写队列
- 读队列
队列函数的文档：https://rtos.100ask.net/zh/FreeRTOS/DShanMCU-F103/chapter11.html#_11-2-%E9%98%9F%E5%88%97%E5%87%BD%E6%95%B0
举个例子
这里有两个工人和一条产品线，工人A从流水线放产品，工人B从流水线取产品
流水线上偶尔放一些产品，工人B就比较清闲
工人B的操作：
- 看流水线，如果流水线上没有产品就摸鱼一会，假设一直没有产品，工人B能一直摸鱼吗？？？工人B防止被老板开除，就定个闹钟
- 假设工人A放入产品，就敲敲流水线，叫醒工人B，停止摸鱼！
- 假设工人A一直没有放入产品，等到闹钟把工人B叫醒了
对应我们的程序，看流水线的操作就是读队列的操作，并且加入一个超时时间
这里Task_B()函数调用读取队列函数，进入这个函数什么时候出来呢？有数据（有产品）就马上返回，如果没有数据（没有产品）就阻塞一会。
这个阻塞，会阻塞多长时间呢？
- 假设阻塞30min，现在过了15min，Task_A()函数写了队列，并且把Task_B()函数唤醒
- 如果Task_A()函数一直没有唤醒Task_B()函数，那就在Tick中断里被唤醒，等待超时时间到了，Tick中断唤醒Task_B()
对于Task_A()函数：
- 他是写队列的
- 如果现在队列已经满了
- 可以马上返回一个错误
- 也可以阻塞，等待被唤醒
-
- Task_B()函数，读一个数据之后，就会空出来一个位置，这时候就可以唤醒A
- 由Tick中断超时唤醒A
那么A怎么唤醒B，B怎么唤醒A呢？A怎么知道对面是B，B怎么知道对面是A呢？
他们都不知道，他们都只会敲敲流水线，有一个链表指向A，有一个链表指向B
总结队列的本质：
- 环形Buffer
- 两个链表（一个链表放发送者，另一个链表放接收者）
- send_List，发送的链表
- Receiver_List，接收的链表
2 队列
在使用队列的过程中，任务是怎么变化的呢？它的状态是怎么变化的呢？所涉及的就绪链表是怎么回事呢？
2.1 举例说明
先假设任务B执行的内容是：读取链表，处理内容
刚创建出来的任务B处于就绪态，位于ReadyList链表中。假设ReadyList优先级是10，它指向任务B
任务B有机会运行的时候，就处于Running状态，先读取链表，xQueueReceive，
（下图是在时间轴上的表示）
假设没有数据，那就阻塞，阻塞的任务放在哪里？
- 先从ReadyList删除
- 然后放到这个队列的对应的Queuerecv_List里面，这里面是想读数据，但是读不到数据的任务，
- 并且指定了一个超时时间，同时放到DelayedTaskList，也会记录任务B。
现在由轮到任务A运行了，假设A写队列，存到环形缓冲区，去唤醒xx，唤醒哪个xx呢？它也不知道唤醒谁，去Queuerecv_List里看看是否是空的，如果不是空的，就会取出来第一个任务唤醒。
2.2 唤醒流程
怎么唤醒？
2.2.1 情况1
把任务B从Queuerecv_List删除，从DelayedTaskList删除，重新放入ReadyList链表，这是一种情况。
2.2.2 情况2
另一种情况是超时唤醒
任务B一直在阻塞状态，没有任务写队列，没关系，还有Tick中断，在Tick中断里判断是否超时，时间到了就把任务B从Queuerecv_List删除，从DelayedTaskList删除，重新放入ReadyList链表
有机会运行的时候，就会从xQueueReceive里出来，返回值是一个错误的，就是超时被唤醒的
这就是整个流程~
3 总结
这节课学习了队列的本质
