队列常规使用

文章目录

一、同步互斥改进方法
二、队列实现同步
三、队列实现互斥
总结

一、同步互斥改进方法

在上一章同步互斥中，我们有两个实验。

同步实验： 我们创建了两个任务，任务1循环遍历一个比较大的数字，遍历完成后设置标志位置1。任务2等待任务1标志位置1后串口发送数据，但是在任务2等待过程中也参与CPU的调度，从而导致任务1计算时间增加。
既然任务2在等待，那如何配置才能让任务2不抢占CPU资源。

互斥实验： 两个任务交替使用一个函数发送串口数据。

原同步Demo
改进方案： 让任务1计算完数值后把数字写入队列，任务2去读取队列，当队列中没有数据任务2是阻塞状态，当队列中有数据他就打印出来。

void Task1Function(void * param)
{
	volatile int i = 0;
	while (1)
	{
		for (i = 0; i < 10000000; i++)
			sum++;
		//printf("1");
		flagCalcEnd = 1;
		vTaskDelete(NULL);
	}
}
void Task2Function(void * param)
{
	while (1)
	{
		if (flagCalcEnd)
			printf("sum = %d\r\n", sum);
	}
}

原互斥Demo
改进方案： 通过读队列和写队列 来获得串口的使用权和释放使用权。


void TaskGenericFunction(void * param)
{
	while (1)
	{
			printf("%s\r\n", (char *)param);
		}
	}
}
//任务调用伪代码
	xTaskCreate(TaskGenericFunction, "Task3", 100, "Task 3 is running", 1, NULL);
	xTaskCreate(TaskGenericFunction, "Task4", 100, "Task 4 is running", 1, NULL);

二、队列实现同步

//创建句柄

static QueueHandle_t xQueueCalcHandle;

创建队列

	xQueueCalcHandle = xQueueCreate(2, sizeof(int));//队列长度为2 每个数据sizeof(int)字节长度
	if (xQueueCalcHandle == NULL)//返回值非0返回句柄，返回NULL代表识别
	{
		printf("can not create queue\r\n");
	}

任务1往队列发送sum，拷贝地址数值到队列，所以在后面修改sum是不会影响队列中的sum数值。任务2读队列，读到数据存入val。

void Task1Function(void * param)
{
	volatile int i = 0;
	while (1)
	{
		for (i = 0; i < 10000000; i++)
			sum++;
		//printf("1");
		//flagCalcEnd = 1;
		//vTaskDelete(NULL);
		xQueueSend(xQueueCalcHandle, &sum, portMAX_DELAY);
		sum = 1;
	}
}

void Task2Function(void * param)
{
	int val;
	
	while (1)
	{
		//if (flagCalcEnd)
		flagCalcEnd = 0;
		xQueueReceive(xQueueCalcHandle, &val, portMAX_DELAY);
		flagCalcEnd = 1;
		printf("sum = %d\r\n", val);
	}
}

结果：在2s时间flag置1，我们使用队列实现了同步。
在这里插入图片描述

三、队列实现互斥

//创建句柄

static QueueHandle_t xQueueUARTcHandle;

初始化串口，创建队列

int InitUARTLock(void)
{	
	int val;
	xQueueUARTcHandle = xQueueCreate(1, sizeof(int));
	if (xQueueUARTcHandle == NULL)
	{
		printf("can not create queue\r\n");
		return -1;
	}
	xQueueSend(xQueueUARTcHandle, &val, portMAX_DELAY);//队列里面有数据，表示别人可以读取数据
	return 0;
}

读队列和写队列

void GetUARTLock(void)
{	
	int val;
	xQueueReceive(xQueueUARTcHandle, &val, portMAX_DELAY);//去读队列，得到数据就说明得到串口的使用权
}

void PutUARTLock(void)//释放
{	
	int val;
	xQueueSend(xQueueUARTcHandle, &val, portMAX_DELAY);//用完串口就往队列写一个数据，这说明用完串口了，把使用权释放掉
}

串口任务，这里加vTaskDelay(1);是因为当task3串口发送完成写队列后，task4处于阻塞状态而task3是运行状态，这时task3能立刻读队列再次得到串口的使用权，所以要加一个阻塞状态给写队列的任务。

void TaskGenericFunction(void * param)
{
	while (1)
	{
		GetUARTLock();
		printf("%s\r\n", (char *)param);
		   // task 3 is waiting
		PutUARTLock(); /* task 3 ==> ready, task 4 is running  */
		vTaskDelay(1);
	}
}

任务创建

	xTaskCreate(TaskGenericFunction, "Task3", 100, "Task 3 is running", 1, NULL);
	xTaskCreate(TaskGenericFunction, "Task4", 100, "Task 4 is running", 1, NULL);