VxWorks消息队列详解

2023-05-16

文章目录

- 一、前言
- 二、VxWorks消息队列模块详解
- 三、代码实例

一、前言

最近看了点事件驱动编程。了解到在时间驱动编程中，重要的是一个事件收集器、一个事件发送器和一个事件处理器。

这让我联想到VxWorks中的消息队列，控制发送的就是事件收集器，控制接收的就是事件发送器。

下面就一起来看看VxWorks消息队列相关的函数。

源码面前无细节，正好我有VxWorks5.5的源码，可以来看一下消息队列模块的实现。

想要下载VxWorks5.5的源码：

链接：点击此处
提取码：trc5

二、VxWorks消息队列模块详解

VxWorks的消息队列模块包括源文件msgQLib.h和msgQLib.c。

为了控制文章篇幅和易于阅读，我将msgQLib.h的主要内容复制过来，了解一下消息队列模块的数据结构和函数方法。

msgQLib.h

typedef struct			/* MSG_Q_INFO */
    {
    int     numMsgs;		/* OUT: number of messages queued */
    int     numTasks;		/* OUT: number of tasks waiting on msg q */

    int     sendTimeouts;	/* OUT: count of send timeouts */
    int     recvTimeouts;	/* OUT: count of receive timeouts */

    int     options;		/* OUT: options with which msg q was created */
    int     maxMsgs;		/* OUT: max messages that can be queued */
    int     maxMsgLength;	/* OUT: max byte length of each message */

    int     taskIdListMax;	/* IN: max tasks to fill in taskIdList */
    int *   taskIdList;		/* PTR: array of task ids waiting on msg q */

    int     msgListMax;		/* IN: max msgs to fill in msg lists */
    char ** msgPtrList;		/* PTR: array of msg ptrs queued to msg q */
    int *   msgLenList;		/* PTR: array of lengths of msgs */

    } MSG_Q_INFO;


extern STATUS 	msgQLibInit (void);
extern MSG_Q_ID msgQCreate (int maxMsgs, int maxMsgLength, int options);
extern STATUS 	msgQDelete (MSG_Q_ID msgQId);
extern STATUS 	msgQSend (MSG_Q_ID msgQId, char *buffer, UINT nBytes,
			  int timeout, int priority);
extern int 	msgQReceive (MSG_Q_ID msgQId, char *buffer, UINT maxNBytes,
			     int timeout);
extern STATUS 	msgQInfoGet (MSG_Q_ID msgQId, MSG_Q_INFO *pInfo);
extern int 	msgQNumMsgs (MSG_Q_ID msgQId);
extern void 	msgQShowInit (void);
extern STATUS 	msgQShow (MSG_Q_ID msgQId, int level);

要使用VxWorks的消息队列，需要包含头文件

#include <msgQLib.h>

下面对主要函数API的使用方法进行一下讲解。

msgQCreate 创建一个消息队列

MSG_Q_ID msgQCreate
    (
    int maxMsgs,            /*队列中存储的最大消息数目*/
    int maxMsgLength,       /*每个消息的最大字节数*/
    int options             /*消息在消息队列中的排列方式*/
    )

options一般有两个选项：
MSG_Q_FIFO 表示消息以先进先出的方式在队列中
MSG_Q_PRIORITY 表示消息以优先级的方式在队列中，高优先级的消息会直接送到队列顶端
返回一个MSG_Q_ID类型的队列ID。

msgQSend 向一消息队列发送消息包

STATUS msgQSend
    (
    MSG_Q_ID msgQId,    /* 要发送信息的队列id*/
    char *   buffer,    /* 要发送的信息 */
    UINT     nBytes,    /* 要发送信息的长度（字节），即sizeof（buffer） */
    int      timeout,   /* 消息进入队列的等待时间 */
    int      priority   /* 该消息的优先级 */
    )

timeout意思是：当消息队列已满时，等待消息队列有空间时所等待的时间。超过该时间还没空间可用的话，消息包被舍弃。它有两个特殊值：NO_WAIT（0）立即返回，不管消息包是否被发送；WAIT_FOREVER（-1）一直等待消息队列有空间可用。
priority表示：指明发送的消息的优先级，可能值有：MSG_PRI_NORMAL(0)正常优先级，将消息置于消息队列的尾部；MSG_PRI_URGENT(1)紧急消息，将消息置于消息队列的首部。
返回一个STATUS状态值

msgQReceive从队列接收消息

int msgQReceive
    (
    MSG_Q_ID msgQId,      /* 接收消息的队列的ID */
    char *   buffer,      /* 接收消息字节缓冲区 */
    UINT     maxNBytes,   /* 接受字节的最大长度 */
    int      timeout      /* 等待时间 */
    )

该函数从消息队列msgQId接收消息，将其拷贝到最大长度为maxNBytes的缓冲区buffer。如果消息包长度超过maxNBytes,多余部分被舍弃。等待时间timeout有两个特殊值： NO_WAIT（0）立即返回，WAIT_FOREVER（-1）一直等待消息队列有消息可取。
返回接收到的buffer的字节大小或者ERROR

msgQDelete 删除一个消息队列

STATUS msgQDelete
　　 (
　　 MSG_Q_ID msgQId      /*要删除的队列ID*/
　　 )

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EUUYU7gs-1638607332359)(https://raw.githubusercontent.com/xkyvvv/blogpic2/main/img/image-20211203231804481.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BCc3lL8e-1638607332361)(https://raw.githubusercontent.com/xkyvvv/blogpic2/main/img/image-20211203231901964.png)]

三、代码实例

要实现跑VxWorks的代码，我们需要安装tornado集成开发环境，这个开发环境支持xp和win7 32位操作系统，考虑到我们现在的PC一般都是Windows10操作系统，因此我们可以考虑使用VMware来安装一个win7 32位。

安装教程我当时是参考的：

tornado2.2安装教程

Tornado2.2安装教程

注意代码中不要使用 // 注释，tornado2.2默认是不支持的。

  
#include "vxWorks.h"    
#include "msgQLib.h"   
    

#define MAX_MSGS (10)    
#define MAX_MSG_LEN (100)   
    
MSG_Q_ID myMsgQId;   
   

task3(void)   
{   

    if ((myMsgQId = msgQCreate (MAX_MSGS, MAX_MSG_LEN, MSG_Q_PRIORITY)) == NULL)    
        return (ERROR);   
}   
    

task2 (void)    
{    
    char msgBuf[MAX_MSG_LEN];   
    
    

    if (msgQReceive(myMsgQId, msgBuf, MAX_MSG_LEN, WAIT_FOREVER) == ERROR)    
        return (ERROR);   
    

    logMsg ("Message from task 1:\n%s\n", msgBuf, 0,0,0,0,0);
}   
    

#define MESSAGE "Greetings from Task 1"    
task1 (void)    
{    
	taskDelay (sysClkRateGet()*5);
	
   if (msgQSend (myMsgQId, MESSAGE, MAX_MSG_LEN, WAIT_FOREVER,    
                  MSG_PRI_NORMAL) == ERROR)    
        return (ERROR);    
   
}   
    
void TestMsgQ(void)   
{   
	taskSpawn("t3",100,0,0x20000,(FUNCPTR)task3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);   
	taskSpawn("t2",100,0,0x20000,(FUNCPTR)task2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);   
	taskSpawn("t1",100,0,0x20000,(FUNCPTR)task1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);   
}

启动shell，输入

sp TestMsgQ

-> sp TestMsgQ
task spawned: id = 38092b0, name = s2u0
value = 58757808 = 0x38092b0

然后输入 i，查看此时操作系统有几个任务在运行。

-> i
NAME ENTRY TID PRI STATUS PC SP ERRNO DELAY

tExcTask _excTask 3818dd8 0 PEND 408358 3818cd8 0 0
tLogTask _logTask 38132a8 0 PEND 408358 38131a8 0 0
tWdbTask _wdbTask 380e660 3 READY 408358 380e510 0 0
t2 _task2 37ddde0 100 PEND 408358 37ddc94 0 0
t1 _task1 37baa88 100 DELAY 408358 37ba9dc 0 195
value = 0 = 0x0

后面两个任务 t2，t1就是我们创建的任务。

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