鴻蒙輕內(nèi)核M核源碼分析系列十三（續(xù)） 消息隊列QueueMail接口
51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)
之前分析過隊列(Queue)的源代碼，了解了隊列初始化、隊列創(chuàng)建、刪除、隊列讀取寫入等操作。隊列還提供了兩個接口OsQueueMailAlloc和OsQueueMailFree。隊列可以和一個靜態(tài)內(nèi)存池關(guān)聯(lián)起來，一個任務(wù)從靜態(tài)內(nèi)存池申請內(nèi)存塊時，如果申請不到，會把該任務(wù)插入到隊列的內(nèi)存阻塞鏈表中，等有其他任務(wù)釋放內(nèi)存時，該任務(wù)會被分配內(nèi)存塊。
接下來，詳細(xì)看下這2個接口的源代碼。
1、隊列結(jié)構(gòu)體定義
1.1 隊列結(jié)構(gòu)體定義
我們回憶下隊列結(jié)構(gòu)體的定義，在文件kernel\include\los_queue.h中定義隊列控制塊結(jié)構(gòu)體為LosQueueCB，結(jié)構(gòu)體源代碼如下。需要看下成員變量memList，當(dāng)任務(wù)從和隊列關(guān)聯(lián)的靜態(tài)內(nèi)存池中申請不到空閑內(nèi)存塊時，會把任務(wù)插入memList內(nèi)存阻塞鏈表，然后調(diào)度，進(jìn)行任務(wù)切換。等有其他任務(wù)釋放空閑內(nèi)存塊到這個靜態(tài)內(nèi)存池時，該任務(wù)申請到空閑內(nèi)存塊，并把任務(wù)從memList內(nèi)存阻塞鏈表移除，插入到任務(wù)就緒隊列，并觸發(fā)任務(wù)調(diào)度。
- typedef struct {
- UINT8 *queue; /**< 隊列內(nèi)存空間的指針 */
- UINT16 queueState; /**< 隊列的使用狀態(tài) */
- UINT16 queueLen; /**< 隊列長度，即消息數(shù)量 */
- UINT16 queueSize; /**< 消息節(jié)點大小 */
- UINT16 queueID; /**< 隊列編號 */
- UINT16 queueHead; /**< 消息頭節(jié)點位置 */
- UINT16 queueTail; /**< 消息尾節(jié)點位置 */
- UINT16 readWriteableCnt[OS_READWRITE_LEN]; /**< 2維數(shù)組，可讀、可寫的消息數(shù)量, 0:可讀, 1:可寫 */
- LOS_DL_LIST readWriteList[OS_READWRITE_LEN]; /**< 2維雙向鏈表數(shù)組，阻塞讀、寫任務(wù)的雙向鏈表, 0:讀鏈表, 1:寫鏈表 */
- LOS_DL_LIST memList; /**< 內(nèi)存節(jié)點雙向鏈表 */
- } LosQueueCB;
2、QueueMail接口源碼分析
2.1 OsQueueMailAlloc接口
我們可以使用函數(shù)VOID *OsQueueMailAlloc(UINT32 queueID, VOID *mailPool, UINT32 timeOut)從和隊列關(guān)聯(lián)的靜態(tài)內(nèi)存池中申請空閑內(nèi)存，下面通過分析源碼看看如何申請內(nèi)存。該函數(shù)需要3個參數(shù)，queueID是一個在使用狀態(tài)的隊列的編號，*mailPool是和隊列關(guān)聯(lián)的靜態(tài)內(nèi)存池地址，timeOut是超時時間，取值[0,LOS_WAIT_FOREVER]。該接口函數(shù)返回申請到的內(nèi)存地址或者NULL。
⑴處開始對參數(shù)進(jìn)行校驗，⑵處根據(jù)隊列編號獲取隊列控制結(jié)構(gòu)體queueCB，然后校驗該隊列是否為使用狀態(tài)。⑶處調(diào)用靜態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)LOS_MemboxAlloc獲取空閑內(nèi)存塊，然后獲取的內(nèi)存地址不為NULL，返回該內(nèi)存塊地址，否則執(zhí)行后續(xù)代碼。⑷處獲取當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)控制結(jié)構(gòu)體，⑸處把當(dāng)前任務(wù)加入隊列的內(nèi)存阻塞鏈表queueCB->memList，然后觸發(fā)任務(wù)調(diào)度。
等有其他其他任務(wù)調(diào)用OsQueueMailFree釋放內(nèi)存后，上述阻塞的任務(wù)獲得內(nèi)存塊，或者因超時退出阻塞列表并調(diào)度運(yùn)行后，會開始執(zhí)行⑹處語句。⑺處表示因為超時返回，任務(wù)沒有獲取到內(nèi)存塊，跳轉(zhuǎn)到END標(biāo)簽，返回NULL內(nèi)存地址。⑻處表示獲取到內(nèi)存塊，把任務(wù)的msg置空，并返回獲取到的內(nèi)存塊的地址。
- 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
我們可以使用函數(shù)UINT32 OsQueueMailFree(UINT32 queueID, VOID *mailPool, VOID *mailMem)釋放空閑內(nèi)存到和隊列關(guān)聯(lián)的靜態(tài)內(nèi)存池中，下面通過分析源碼看看如何釋放內(nèi)存。該函數(shù)需要3個參數(shù)，queueID是一個在使用狀態(tài)的隊列的編號，*mailPool是和隊列關(guān)聯(lián)的靜態(tài)內(nèi)存池地址，*mailMem表示要釋放的內(nèi)存塊地址。該接口返回值類型為無符號整數(shù)，表示是否成功或者錯誤碼。
⑴處開始對參數(shù)進(jìn)行校驗。⑵處調(diào)用靜態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)LOS_MemboxFree釋放空閑內(nèi)存塊，如果釋放失敗，返回錯誤碼。⑶處根據(jù)隊列編號獲取隊列控制結(jié)構(gòu)體queueCB，然后校驗該隊列是否為使用狀態(tài)。成功釋放內(nèi)存后，如果隊列的內(nèi)存阻塞列表不為空，有阻塞任務(wù)，則執(zhí)行⑷。⑸處從阻塞列表中獲取第一個任務(wù)控制結(jié)構(gòu)體，然后調(diào)用接口OsSchedTaskWake把任務(wù)從阻塞列表移除，并添加到任務(wù)就緒隊列。⑹處從靜態(tài)內(nèi)存池申請一個內(nèi)存塊，如果申請失敗返回錯誤碼，否則執(zhí)行⑺，把申請到的內(nèi)存賦值到任務(wù)控制結(jié)構(gòu)體的msg成員變量，然后觸發(fā)調(diào)度。
- 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(jié)
本文帶領(lǐng)大家一起剖析了鴻蒙輕內(nèi)核的隊列模塊的QueueMail兩個接口的源代碼。
51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)
