嵌入式面试——FreeRTOS篇（三） 消息队列和队列集

本篇为：消息队列和队列集篇

消息队列

1、FreeRTOS中的消息队列是什么

答：

        消息队列是任务到任务、任务到中断、中断到任务数据交流的一种机制(消息传递)。

2、消息队列和全局变量的区别

答：

        消息队列作用有点类似于全局变量，但消息队列在RTOS中比全局变量更安全可靠。

        假设有一个全局变量a=0，现在有两个任务都要写这个变量a。

        上图中任务1和任务2在RTOS中相互争取修改a的值，a的值容易受损错乱。

        全局变量的弊端：数据无保护，导致数据不安全，当多个任务同时对该变量操作时，数据易受损。

3、队列项目和队列长度

答：

        在队列中可以存储数量有限、大小固定的数据。队列中的每个数据就叫做 “队列项目” ，队列能够存储 “队列项目” 的最大数量称为队列的长度。

需要注意的是：

        在创建队列时，就要指定队列长度以及队列项目的大小！

4、FreeRTOS队列特点

答：

1. 数据入队出队方式 ： 队列通常采用 “先进先出(FIFO)” 的数据存储缓冲机制，即先入队的数据会先从队列中被读取，FreeRTOS中也可以配置为 “后进先出(LIFO)” 方式。
2. 数据传递方式 ： FreeRTOS中队列采用实际值传递，即将数据拷贝到队列中进行传递，FreeRTOS采用拷贝数据传递，也可以传递指针，所以在传递较大的数据的时候采用指针传递。
3. 多任务访问 ： 队列不属于某个任务，任何任务和中断都可以向队列写入/读取消息。
4. 出队、入队阻塞 ： 当任务向一个队列发送/读取消息时，可以指定一个阻塞时间，假设此时当队列已满无法入队。

5、消息队列阻塞时间设置

答：

• 若阻塞时间为0 ：直接返回不会等待。
• 若阻塞时间为 0 ~ port_MAXDELAY ：等待设定阻塞时间，若在该时间内无法入队/出队，超时后直接返回不再等待。
• 若阻塞时间为 port_MAXDELAY ：死等，一直等到可以入队/出队为止。

6、入队/出队阻塞过程

答：

入队阻塞：

队列满了，此时写不进去数据：

1. 将该任务的状态列表项挂载在 pxDelayedTaskList；
2. 将该任务的事件列表项挂载在 xTasksWaitingToSend；

出队阻塞：

队列为空，此时读取不了数据：

1. 将该任务的状态列表挂载在 pxDelayedTaskList；
2. 将该任务的事件列表项挂载在 xTasksWaitingToReceive；

7、当多个任务写入消息给一个 “满队列” 时，这些任务都会进入阻塞状态，也就是说有多个任务在等待同一个队列的空间。那当队列有空间时，哪个任务会进入就绪态？

答：

1. 优先级最高的任务
2. 如果大家的优先级相同，那等待时间最久的任务进入就绪态。

8、队列创建、写入和读出过程

答：

任务A写入，任务B读取：

队列集

1、队列集介绍

答：

• 一个队列只允许任务间传递的消息为同一种数据类型，如果需要再任务间传递不同数据类型的消息时，那么就可以使用队列集！！！
• 作用：用于对多个队列或信号量进行“监听”，其中不管哪一个消息到来，都可让任务退出阻塞状态。

假设：有一个任务，使用到队列接收和信号量的获取，如下：

不使用队列集：

使用队列集：

2、队列集相关API函数

答：

原文地址：https://blog.csdn.net/yxun403/article/details/142692277

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