FreeRTOS--队列

在讲队列前，先思考一下这个问题：
下面这个程序，如果用RTOS实现会出问题吗？

c:
int a = 0;
void fun_a(){
    a++;
}
void fun_b(){
    a++;
}
int main(){
    while(1){
    fun_a();fun_b();}}

RTOS：
int a = 0;
void fun_a(){
    a++;
}
void fun_b(){
    a++;
}
int main()
{
    creat_Task(fun_a);creat_Task(fun_b);}

对RTOS代码分析：
我们的期望是运行一次fun_a后a++运行1次，运行1次fun_b后a++运行1次，a = 2
fun_a和fun_b的a++：
1）读a: R0寄存器，读RAM的a的地址，得到a的值
2）修改：R0 自加 1
3）写a：R0寄存器，写RAM的a的地址，修改a的值
接下来模拟一下 RTOS运行
t0：
fun_a:
1)R0寄存器，读RAM的a的地址，得到a的值,R0 = 0,
2）此时到下一个tick，保存现场R0 = 0.
t1：
fun_b:
1)读a: R0寄存器，读RAM的a的地址，得到a的值,R0 = 0;
2）修改：R0 自加 1,R0 += 1,R0 = 1;
3）写a：R0寄存器，写RAM的a的地址，修改a的值;a = 1
t2:
fun_a:
1）恢复现场 R0 = 0
2）修改：R0 自加 1 R0 += 1,R0 = 1;
3）写a：R0寄存器，写RAM的a的地址，修改a的值；a = 1

由上面可知，不符合我们的期望，运行结果为 a = 1
根本问题在于，多个任务一起修改没有互斥机制保护数据。

队列提供了解决的方法，使用QueueSend可以将任务的tick中断关闭，实现裸机运行，修改完数据后再打开中断

接下来再举个栗子

void fun_a(){
    while(1){
    ...达成某条件后flag = 1;...}
}
void fun_b(){
    ...if(flag = 1){
    }...
}

如果运行100w次就要判断100w次太过于浪费CPU

void fun_a(){
    while(1){
    ...达成某条件后写队列：{
    1）写Data2）唤醒Queue.list里的任务,并将DelayList里的任务放进ReadyList}...}
}
void fun_b(){
    ...读队列：{
    1）有Data，返回做事2）无Data，休眠：a.将该任务放进DelayList链表b.将该任务插入Queue.List队列}...
}

fun_a可以全速运行
fun_b可以不浪费CPU资源

通过链表和队列实现唤醒休眠

环形缓冲区

这里很简单，就直接贴一下韦老师的图了

读队列

a.关中断
b.
有数据：
1）copy数据
2）唤醒Queue.list里的任务，移除Queue.list第一个任务
3）将DelayList里的任务放进ReadyList
无数据：
1.返回ERR
2.休眠：
1）将该任务放进DelayList链表
2）将该任务插入Queue.List队列

写队列

a.关中断
b.
有空间：
1）写数据
2）唤醒Queue.list里的任务，移除Queue.list第一个任务
3）将DelayList里的任务放进ReadyList
无空间：
1.返回ERR
2.休眠：
1）将该任务放进DelayList链表
2）将该任务插入Queue.List队列

超时唤醒

任务休眠，对于休眠的任务，每次tick中断都会累加计数，然后对DelayList的任务检查是否超时，超时则会移到ReadyList