[[425060]]

想了解更多內容，請訪問：

51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術社區(qū)

https://harmonyos.51cto.com

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)內存池關聯(lián)起來，一個任務從靜態(tài)內存池申請內存塊時，如果申請不到，會把該任務插入到隊列的內存阻塞鏈表中，等有其他任務釋放內存時，該任務會被分配內存塊。

接下來，詳細看下這2個接口的源代碼。

1、隊列結構體定義

1.1 隊列結構體定義

我們回憶下隊列結構體的定義，在文件kernel\include\los_queue.h中定義隊列控制塊結構體為LosQueueCB，結構體源代碼如下。需要看下成員變量memList，當任務從和隊列關聯(lián)的靜態(tài)內存池中申請不到空閑內存塊時，會把任務插入memList內存阻塞鏈表，然后調度，進行任務切換。等有其他任務釋放空閑內存塊到這個靜態(tài)內存池時，該任務申請到空閑內存塊，并把任務從memList內存阻塞鏈表移除，插入到任務就緒隊列，并觸發(fā)任務調度。

typedef struct { 
    UINT8 *queue;      /**< 隊列內存空間的指針 */ 
    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、寫任務的雙向鏈表, 0:讀鏈表, 1:寫鏈表 */ 
    LOS_DL_LIST memList; /**< 內存節(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)從和隊列關聯(lián)的靜態(tài)內存池中申請空閑內存，下面通過分析源碼看看如何申請內存。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是和隊列關聯(lián)的靜態(tài)內存池地址，timeOut是超時時間，取值[0,LOS_WAIT_FOREVER]。該接口函數(shù)返回申請到的內存地址或者NULL。

⑴處開始對參數(shù)進行校驗，⑵處根據(jù)隊列編號獲取隊列控制結構體queueCB，然后校驗該隊列是否為使用狀態(tài)。⑶處調用靜態(tài)內存分配函數(shù)LOS_MemboxAlloc獲取空閑內存塊，然后獲取的內存地址不為NULL，返回該內存塊地址，否則執(zhí)行后續(xù)代碼。⑷處獲取當前運行的任務控制結構體，⑸處把當前任務加入隊列的內存阻塞鏈表queueCB->memList，然后觸發(fā)任務調度。

等有其他其他任務調用OsQueueMailFree釋放內存后，上述阻塞的任務獲得內存塊，或者因超時退出阻塞列表并調度運行后，會開始執(zhí)行⑹處語句。⑺處表示因為超時返回，任務沒有獲取到內存塊，跳轉到END標簽，返回NULL內存地址。⑻處表示獲取到內存塊，把任務的msg置空，并返回獲取到的內存塊的地址。

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)釋放空閑內存到和隊列關聯(lián)的靜態(tài)內存池中，下面通過分析源碼看看如何釋放內存。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是和隊列關聯(lián)的靜態(tài)內存池地址，*mailMem表示要釋放的內存塊地址。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)進行校驗。⑵處調用靜態(tài)內存釋放函數(shù)LOS_MemboxFree釋放空閑內存塊，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構體queueCB，然后校驗該隊列是否為使用狀態(tài)。成功釋放內存后，如果隊列的內存阻塞列表不為空，有阻塞任務，則執(zhí)行⑷。⑸處從阻塞列表中獲取第一個任務控制結構體，然后調用接口OsSchedTaskWake把任務從阻塞列表移除，并添加到任務就緒隊列。⑹處從靜態(tài)內存池申請一個內存塊，如果申請失敗返回錯誤碼，否則執(zhí)行⑺，把申請到的內存賦值到任務控制結構體的msg成員變量，然后觸發(fā)調度。

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

本文帶領大家一起剖析了鴻蒙輕內核的隊列模塊的QueueMail兩個接口的源代碼。

想了解更多內容，請訪問：

51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術社區(qū)

https://harmonyos.51cto.com