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本文分享自華為雲社群《鴻蒙輕核心M核原始碼分析系列十三（續） 訊息佇列QueueMail介面》，作者：zhushy 。
之前分析過佇列（Queue）的原始碼，瞭解了佇列初始化、佇列建立、刪除、佇列讀取寫入等操作。佇列還提供了兩個介面OsQueueMailAlloc和OsQueueMailFree。佇列可以和一個靜態記憶體池關聯起來，一個任務從靜態記憶體池申請記憶體塊時，如果申請不到，會把該任務插入到佇列的記憶體阻塞連結串列中，等有其他任務釋放記憶體時，該任務會被分配記憶體塊。
接下來，詳細看下這2個介面的原始碼。
1、佇列結構體定義
我們回憶下佇列結構體的定義，在檔案kernel\include\los_queue。h中定義佇列控制塊結構體為LosQueueCB，結構體原始碼如下。需要看下成員變數memList，當任務從和佇列關聯的靜態記憶體池中申請不到空閒記憶體塊時，會把任務插入memList記憶體阻塞連結串列，然後排程，進行任務切換。等有其他任務釋放空閒記憶體塊到這個靜態記憶體池時，該任務申請到空閒記憶體塊，並把任務從memList記憶體阻塞連結串列移除，插入到任務就緒佇列，並觸發任務排程。
typedef struct { UINT8 *queue； /**< 佇列記憶體空間的指標 */ UINT16 queueState； /**< 佇列的使用狀態 */ UINT16 queueLen； /**< 佇列長度，即訊息數量 */ UINT16 queueSize； /**< 訊息節點大小 */ UINT16 queueID； /**< 佇列編號 */ UINT16 queueHead； /**< 訊息頭節點位置 */ UINT16 queueTail； /**< 訊息尾節點位置 */ UINT16 readWriteableCnt［OS_READWRITE_LEN］； /**< 2維陣列，可讀、可寫的訊息數量， 0：可讀， 1：可寫 */ LOS_DL_LIST readWriteList［OS_READWRITE_LEN］； /**< 2維雙向連結串列陣列，阻塞讀、寫任務的雙向連結串列， 0：讀連結串列， 1：寫連結串列 */ LOS_DL_LIST memList； /**< 記憶體節點雙向連結串列 */} LosQueueCB；
2、QueueMail介面原始碼分析
2。1 OsQueueMailAlloc介面
我們可以使用函式VOID*OsQueueMailAlloc（UINT32 queueID， VOID *mailPool， UINT32 timeOut）從和佇列關聯的靜態記憶體池中申請空閒記憶體，下面透過分析原始碼看看如何申請記憶體。該函式需要3個引數，queueID是一個在使用狀態的佇列的編號，*mailPool是和佇列關聯的靜態記憶體池地址，timeOut是超時時間，取值［0，LOS_WAIT_FOREVER］。該介面函式返回申請到的記憶體地址或者NULL。
⑴處開始對引數進行校驗，⑵處根據佇列編號獲取佇列控制結構體queueCB，然後校驗該佇列是否為使用狀態。⑶處呼叫靜態記憶體分配函式LOS_MemboxAlloc獲取空閒記憶體塊，然後獲取的記憶體地址不為NULL，返回該記憶體塊地址，否則執行後續程式碼。⑷處獲取當前執行的任務控制結構體，⑸處把當前任務加入佇列的記憶體阻塞連結串列queueCB->memList，然後觸發任務排程。
等有其他其他任務呼叫OsQueueMailFree釋放記憶體後，上述阻塞的任務獲得記憶體塊，或者因超時退出阻塞列表並排程執行後，會開始執行⑹處語句。⑺處表示因為超時返回，任務沒有獲取到記憶體塊，跳轉到END標籤，返回NULL記憶體地址。⑻處表示獲取到記憶體塊，把任務的msg置空，並返回獲取到的記憶體塊的地址。
LITE_OS_SEC_TEXT VOID *OsQueueMailAlloc（UINT32 queueID， VOID *mailPool， UINT32 timeOut）{ VOID *mem = （VOID *）NULL； UINT32 intSave； LosQueueCB *queueCB = （LosQueueCB *）NULL； LosTaskCB *runTsk = （LosTaskCB *）NULL；⑴ if （queueID >= LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE_LIMIT） { return NULL； } if （mailPool == NULL） { return NULL； } if （timeOut ！= LOS_NO_WAIT） { if （OS_INT_ACTIVE） { return NULL； } } intSave = LOS_IntLock（）；⑵ queueCB = GET_QUEUE_HANDLE（queueID）； if （queueCB->queueState == OS_QUEUE_UNUSED） { goto END； }⑶ mem = LOS_MemboxAlloc（mailPool）； if （mem == NULL） { if （timeOut == LOS_NO_WAIT） { goto END； }⑷ runTsk = （LosTaskCB *）g_losTask。runTask；⑸ OsSchedTaskWait（&queueCB->memList， timeOut）； LOS_IntRestore（intSave）； LOS_Schedule（）；⑹ intSave = LOS_IntLock（）； if （runTsk->taskStatus & OS_TASK_STATUS_TIMEOUT） {⑺ runTsk->taskStatus &= （~OS_TASK_STATUS_TIMEOUT）； goto END； } else { /* When enters the current branch， means the current task already got a available membox， * so the runTsk->msg can not be NULL。 */⑻ mem = runTsk->msg； runTsk->msg = NULL； } }END： LOS_IntRestore（intSave）； return mem；}
2。2 OsQueueMailFree
我們可以使用函式UINT32OsQueueMailFree（UINT32 queueID， VOID *mailPool， VOID *mailMem）釋放空閒記憶體到和佇列關聯的靜態記憶體池中，下面透過分析原始碼看看如何釋放記憶體。該函式需要3個引數，queueID是一個在使用狀態的佇列的編號，*mailPool是和佇列關聯的靜態記憶體池地址，*mailMem表示要釋放的記憶體塊地址。該介面返回值型別為無符號整數，表示是否成功或者錯誤碼。
⑴處開始對引數進行校驗。⑵處呼叫靜態記憶體釋放函式LOS_MemboxFree釋放空閒記憶體塊，如果釋放失敗，返回錯誤碼。⑶處根據佇列編號獲取佇列控制結構體queueCB，然後校驗該佇列是否為使用狀態。成功釋放記憶體後，如果佇列的記憶體阻塞列表不為空，有阻塞任務，則執行⑷。⑸處從阻塞列表中獲取第一個任務控制結構體，然後呼叫介面OsSchedTaskWake把任務從阻塞列表移除，並新增到任務就緒佇列。⑹處從靜態記憶體池申請一個記憶體塊，如果申請失敗返回錯誤碼，否則執行⑺，把申請到的記憶體賦值到任務控制結構體的msg成員變數，然後觸發排程。
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 OsQueueMailFree（UINT32 queueID， VOID *mailPool， VOID *mailMem）{ VOID *mem = （VOID *）NULL； UINT32 intSave； LosQueueCB *queueCB = （LosQueueCB *）NULL； LosTaskCB *resumedTask = （LosTaskCB *）NULL；⑴ if （queueID >= LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE_LIMIT） { return LOS_ERRNO_QUEUE_MAIL_HANDLE_INVALID； } if （mailPool == NULL） { return LOS_ERRNO_QUEUE_MAIL_PTR_INVALID； } intSave = LOS_IntLock（）；⑵ if （LOS_MemboxFree（mailPool， mailMem）） { LOS_IntRestore（intSave）； return LOS_ERRNO_QUEUE_MAIL_FREE_ERROR； }⑶ queueCB = GET_QUEUE_HANDLE（queueID）； if （queueCB->queueState == OS_QUEUE_UNUSED） { LOS_IntRestore（intSave）； return LOS_ERRNO_QUEUE_NOT_CREATE； }⑷ if （！LOS_ListEmpty（&queueCB->memList）） {⑸ resumedTask = OS_TCB_FROM_PENDLIST（LOS_DL_LIST_FIRST（&queueCB->memList））； OsSchedTaskWake（resumedTask）；⑹ mem = LOS_MemboxAlloc（mailPool）； if （mem == NULL） { LOS_IntRestore（intSave）； return LOS_ERRNO_QUEUE_NO_MEMORY； }⑺ resumedTask->msg = mem； LOS_IntRestore（intSave）； LOS_Schedule（）； } else { LOS_IntRestore（intSave）； } return LOS_OK；}
小結
本文帶領大家一起剖析了鴻蒙輕核心的佇列模組的QueueMail兩個介面的原始碼。感謝閱讀，如有任何問題、建議，都可以留言給我，謝謝。
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