使用队列集进行传递数据或信号同步

使用队列集进行传递数据或信号同步

概述

队列集适用于多个发送者、多种数据（信号）类型向同一个接收者发送数据（信号）的情况。

队列集中可以包含队列和一些信号量。通过队列集，可以实现一个任务监听多个通信组件，从多个通信组件获取信号和数据的功能。

如图所示，队列集可以同时等待前述 queue、Semaphores、ringbuf 上的信号和数据，当其中一个组件有信号时，通过队列集返回的句柄可以从对应的组件上获取信号。

主要的 API 包括：

/*
* 创建队列集
*/
QueueSetHandle_t xQueueCreateSet(const UBaseType_t uxEventQueueLength // 指定一次可以排队的最大事件数。要绝对确定事件不会丢失 uxEventQueue长度应设置为添加到集合中的队列长度的总和，其中二进制信号量和互斥体的长度为 1，计数信号量的长度由其最大计数值设置(如最大计数为 5 的计数信号量，长度为5)。
               );

/*
* 添加对象到队列集，注意将队列和信号量添加到队列集时，它们必须为空。
*/
BaseType_t xQueueAddToSet(
                          QueueSetMemberHandle_t xQueueOrSemaphore, // 要添加到队列集的队列或信号量的句柄
                          QueueSetHandle_t xQueueSet // 队列集的句柄
                      );

/*
* 从队列集中移除对象，注意将队列和信号量移除队列集时，它们必须为空。
*/
BaseType_t xQueueRemoveFromSet(QueueSetMemberHandle_txQueueOrSemaphore, // 要移除队列集的队列或信号量的句柄
                               QueueSetHandle_txQueueSet)// 队列集的句柄


/*
* 从队列集的成员中选择一个有效的队列或信号量，没有有效的成员时，将持续等待至最长时间后返回
*/
QueueSetMemberHandle_t xQueueSelectFromSet(QueueSetHandle_txQueueSet, // 队列集
                                           const TickType_t xTicksToWait) // 获取操作的最长时间
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需求及功能解析

通常，队列集使用的并不多，因为总是可以找到功能类似的通信组件来代替它。比如创建一个下述的结构体：

typedef struct IP_TASK_COMMANDS
{
    eIPEvent_t eEventType; /* 标识事件类型 */
    void *pvData; /* 指向与事件对应的数据. */
} xIPStackEvent_t;
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然后通过队列来处理不同的消息。但是如果你的确有这种监听多种通信组件的需求，你仍然可以尝试使用队列集来完成这项功能。

示例解析

示例创建了多个队列，并将这些队列加入到队列集中。任务1、任务2 分别向不同的队列发送数据，任务3 通过队列集同时监听任务1、任务2发送的数据并打印。

This is esp32 chip with 2 CPU core(s), WiFi/BT/BLE, Minimum free heap size: 294408 bytes
TASK1: send=0
TASK2: send=0
TASK3: recv queue1 and value=0
TASK3: recv queue2 and value=0
TASK1: send=1
TASK2: send=1
TASK3: recv queue1 and value=1
TASK3: recv queue2 and value=1
TASK1: send=2
TASK2: send=2
TASK3: recv queue1 and value=2
TASK3: recv queue2 and value=2
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讨论

允许将队列、信号量、ringbuf加入到队列集，但为什么没有提到将 streambuf、messagebuf 加入到队列集呢？

答案你可以在过去讲述 streambuf、messagebuf 的章节找到答案，欢迎读者留言公布答案。

总结

1）允许将队列、信号量、ringbuf加入到队列集，通过队列集实现同时从多个通信组件接收信号或数据的目的。

资源链接

1）Learning-FreeRTOS-with-esp32 系列博客介绍
2）对应示例的 code 链接 （点击直达代码仓库）

3）下一篇：FreeRTOS 任务任务同步与数据传递总结