Nucleus源码分析Mailbox.docx
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Nucleus源码分析Mailbox
Nucleus源码分析--Mailbox模块
大唐微电子技术有限公司
邵壮
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1.概述3
1.1功能描述3
1.2文件信息3
2.实现原理4
2.1邮箱结构4
2.2邮箱管理4
2.3邮箱挂起管理4
3.数据结构5
3.1MB_MCB邮箱控制块5
3.2MB_SUSPEND邮箱挂起控制块5
3.3模块变量（全局）5
4.程序分析6
4.1接口函数映射表6
4.2MBC.C程序6
4.2.1MBC_Create_Mailbox6
4.2.2MBC_Delete_Mailbox7
4.2.3MBC_Send_To_Mailbox8
4.2.4MBC_Receive_From_Mailbox10
4.2.5MBC_Cleanup12
4.3MBS.C程序13
4.3.1MBS_Reset_Mailbox13
4.3.2MBS_Broadcast_To_Mailbox14
4.4其它16
4.4.1MBD.C16
4.4.2MBI.C16
4.4.3MBF.C17
4.4.4MBCE.C17
4.4.5MBSE.C17
1.
概述
1.1功能描述
邮箱是一种低负荷传递消息的机制。
每个邮箱可容纳一条4*32位字的消息。
通过值的收发来完成消息的传递。
发送消息的请求拷贝消息值到邮箱，接受消息请求又从邮箱中将消息取出来。
收发邮件的服务有几种挂起选择：
无条件被挂起、超时挂起和不挂起。
任务因为邮箱挂起可能有几种原因。
如果任务试图从一个空的邮箱里接收邮件，它将被挂起等待。
如果一个任务试图向一个非空邮箱发送邮件也可能被挂起。
当邮箱完成了任务的请求后，被挂起的任务就将被恢复。
例如，假设一个任务因为等待从邮箱接收消息而被挂起。
当消息发到了邮箱，任务就会恢复。
多个任务会因某个邮箱而被挂起。
对挂起的任务的调度方法可以采用FIFO或者优先权，这根据邮箱建立时设置而定。
如果邮箱支持FIFO挂起，任务恢复的顺序与他们挂起的顺序一致。
如果邮箱支持优先级挂起，任务的恢复按照告优先级到低优先级的顺序。
1.2文件信息
邮箱组件（MB）包括9个文件，列表如下：
文件名称
内容描述
MB_DEFS.H
该文件定义MB组件特定的数据结构和常量
MB_EXTR.H
该文件定义MB组件的外部接口
MBD.C
该文件定义MB组件的全局数据结构
MBI.C
该文件包括MB组件的初始化代码
MBF.C
该文件包括提供MB组件信息的相关函数
MBC.C
该文件包括MB组件的核心函数
MBS.C
该文件包括MB组件的附加函数
MBCE.C
该文件包括有错误检查的定义在MBC.C中的函数
MBSE.C
该文件包括有错误检查的定义在MBS.C中的函数
2.实现原理
2.1邮箱结构
每一邮箱空间为4*32b，仅放一条消息。
2.2邮箱管理
应用程序在创建邮箱前应建立一个NU_MAILBOX类型的控制块，空间由应用程序提供。
所有已创建邮箱的控制块都将被加入由MBD_Created_Mailboxs_List所指向的双向链表中，删除邮箱则将其从此双向链表中删除。
结构如下图所示：
模块变量MBD_List_Protect用于保护对于此链表的多重访问。
2.3邮箱挂起管理
当任务接收或发送消息至邮箱时，在任务栈内会形成一个局部邮箱挂起控制块，若因此次调用而挂起，则将该控制块加入此邮箱的挂起链表。
结构如下：
当需从挂起恢复时，遍历此链表即可。
3.数据结构
3.1MB_MCB邮箱控制块
typedefstructMB_MCB_STRUCT
{
CS_NODEmb_created;/*已创建邮箱双向链表结点*/
UNSIGNEDmb_id;/*内部MCBID*/
CHARmb_name[NU_MAX_NAME];/*邮箱名称*/
DATA_ELEMENTmb_message_present;/*当前消息标志*/
DATA_ELEMENTmb_fifo_suspend;/*挂起类型标志*/
#ifPAD_2
DATA_ELEMENTmb_padding[PAD_2];
#endif
UNSIGNEDmb_tasks_waiting;/*等待的任务数*/
UNSIGNED/*邮箱空间*/
mb_message_area[MB_MESSAGE_SIZE];
structMB_SUSPEND_STRUCT
*mb_suspension_list;/*挂起列表*/
}MB_MCB;
3.2MB_SUSPEND邮箱挂起控制块
typedefstructMB_SUSPEND_STRUCT
{
CS_NODEmb_suspend_link;/*挂起列表结点*/
MB_MCB*mb_mailbox;/*邮箱指针*/
TC_TCB*mb_suspended_task;/*挂起任务指针*/
UNSIGNED*mb_message_area;/*邮箱空间指针*/
STATUSmb_return_status;/*返回的状态*/
}MB_SUSPEND;
3.3模块变量（全局）
CS_NODE*MBD_Created_Mailboxes_List;//已创建邮箱链表头指针
UNSIGNEDMBD_Total_Mailboxes;//已创建邮箱数量
TC_PROTECTMBD_List_Protect;//防止已创建邮箱链表被多重访问
4.程序分析
4.1接口函数映射表
API函数
对应的内部函数
（NoErrorCheck）
对应的内部函数
（ErrorCheck）
NU_Create_Mailbox
MBC_Create_Mailbox
MBCE_Create_Mailbox
NU_Delete_Mailbox
MBC_Delete_Mailbox
MBCE_Delete_Mailbox
NU_Reset_Mailbox
MBS_Reset_Mailbox
MBSE_Reset_Mailbox
NU_Send_To_Mailbox
MBC_Send_To_Mailbox
MBCE_Send_To_Mailbox
NU_Broadcast_To_Mailbox
MBS_Broadcast_To_Mailbox
MBSE_Broadcast_To_Mailbox
NU_Receive_From_Mailbox
MBC_Receive_From_Mailbox
MBCE_Receive_From_Mailbox
NU_Established_Mailboxs
MBF_Established_Mailboxs
MBF_Established_Mailboxs
NU_Mailbox_Information
MBF_Mailbox_Information
MBF_Mailbox_Information
NU_Mailbox_Pointers
MBF_Mailbox_Pointers
MBF_Mailbox_Pointers
4.2MBC.C程序
4.2.1MBC_Create_Mailbox
函数原型：
STATUSMBC_Create_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,CHAR*name,
OPTIONsuspend_type）
功能描述：
创建邮箱
扇入函数：
Application
MBCE_Create_Mailbox
扇出函数：
CSC_Place_On_List
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_Protect
TCT_Unprotect
输入参数：
mailbox_ptr邮箱控制块指针
name邮箱名字7个字符，以空字符结束
suspend_type挂起类型
返回值：
NU_SUCCESS成功完成函数调用
实现流程：
4.2.2MBC_Delete_Mailbox
函数原型：
STATUSMBC_Delete_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr）
功能描述：
删除邮箱并从已创建链表中移出
扇入函数：
Application
MBCE_Delete_Mailbox
扇出函数：
CSC_Remove_From_List
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_Protect
TCT_System_Protect
TCT_Unprotect
TCC_Resume_Task
TCT_Control_To_System
TCT_Set_Current_Protect
TCT_System_Unprotect
输入参数：
mailbox_ptrMailbox控制块指针
返回值：
NU_SUCCESS成功完成函数调用
4.2.3MBC_Send_To_Mailbox
函数原型：
STATUSMBC_Send_To_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,VOID*message,
UNSIGNEDsuspend）
功能描述：
发送消息至邮箱
扇入函数：
Application
MBCE_Send_To_Mailbox
扇出函数：
CSC_Remove_From_List
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_System_Protect
TCT_Unprotect
TCC_Resume_Task
TCT_Control_To_System
TCT_System_Unprotect
CSC_Place_On_List
CSC_Priority_Place_On_List
TCC_Suspend_Task
TCC_Task_Priority
TCT_Current_Thread
输入参数：
mailbox_ptr邮箱控制块指针
message发送的消息
suspend_type挂起类型
返回值：
NU_SUCCESS表明service执行成功
NU_MAILBOX_FULL表明邮箱为满
NU_TIMEOUT超时
NU_MAILBOX_DELETED当任务被挂起时，邮箱被删除
NU_MAILBOX_RESET当任务被挂起时，邮箱被复位
实现流程：
4.2.4MBC_Receive_From_Mailbox
函数原型：
STATUSMBC_Receive_From_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,
VOID*message,UNSIGNEDsuspend）
功能描述：
从邮箱接收消息
扇入函数：
Application
MBCE_Receive_From_Mailbox
扇出函数：
CSC_Remove_From_List
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_System_Protect
TCT_Unprotect
TCC_Resume_Task
TCT_Control_To_System
CSC_Place_On_List
CSC_Priority_Place_On_List
TCC_Suspend_Task
TCC_Task_Priority
TCT_Current_Thread
输入参数：
mailbox_ptr邮箱控制块指针
message接收消息指针
suspend_type挂起类型
返回值：
NU_SUCCESS表明service执行成功
NU_MAILBOX_EMPTY表明邮箱为空
NU_TIMEOUT超时
NU_MAILBOX_DELETED当任务被挂起时，邮箱被删除
NU_MAILBOX_RESET当任务被挂起时，邮箱被复位
实现流程：
4.2.5MBC_Cleanup
函数原型：
VOIDMBC_Cleanup（VOID*information）
功能描述：
移除挂起控制块
扇入函数：
TCC_Timeout
TCC_Terminate
扇出函数：
CSC_Remove_From_List
输入参数：
information挂起控制块指针
返回值：
无
实现流程：
将挂起控制块的返回状态置为NU_TIMEOUT后，将其从挂起链表中删除。
4.3MBS.C程序
4.3.1MBS_Reset_Mailbox
函数原型：
STATUSMBS_Reset_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr）
功能描述：
复位邮箱
扇入函数：
Application
MBSE_Reset_Mailbox
扇出函数：
TCC_Resume_Task
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_System_Protect
TCT_Unprotect
TCT_Control_To_System
输入参数：
mailbox_ptrMailbox控制块指针
返回值：
NU_SUCCESS成功完成函数调用
实现流程：
4.3.2MBS_Broadcast_To_Mailbox
函数原型：
STATUSMBS_Broadcast_To_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,VOID*message,
UNSIGNEDsuspend）
功能描述：
发送广播消息至邮箱
扇入函数：
Application
MBSE_Broadcast_To_Mailbox
扇出函数：
CSC_Remove_From_List
CSC_Place_On_List
CSC_Priority_Place_On_List
[HIC_Make_History_Entry]
[TCT_Check_Stack]
TCT_System_Protect
TCT_Unprotect
TCC_Resume_Task
TCC_Suspend_Task
TCC_Task_Priority
TCT_Control_To_System
TCT_Current_Thread
输入参数：
mailbox_ptr邮箱控制块指针
message发送的消息
suspend_type挂起类型
返回值：
NU_SUCCESS表明service执行成功
NU_MAILBOX_FULL表明邮箱为满
NU_TIMEOUT超时
NU_MAILBOX_DELETED当任务被挂起时，邮箱被删除
NU_MAILBOX_RESET当任务被挂起时，邮箱被复位
实现流程：
4.4其它
4.4.1MBD.C
模块全局变量定义。
4.4.2MBI.C
模块初始化函数
VOIDMBI_Initialize（VOID）
函数功能：
初始化模块全局变量。
4.4.3MBF.C
获取模块信息函数
UNSIGNEDMBF_Established_Mailboxs（VOID）;
函数功能：
得到已建立Mailbox的数量
STATUSMBF_Mailbox_Information（NU_MAILBOX*Mailbox_ptr,CHAR*name,
OPTION*enable,UNSIGNED*expirations,UNSIGNED*id,
UNSIGNED*initial_time,UNSIGNED*reschedule_time）;
函数功能：
得到指定Mailbox的相关信息
UNSIGNEDMBF_Mailbox_Pointers（NU_MAILBOX**pointer_list,
UNSIGNEDmaximum_pointers）;
函数功能：
建立一个系统中所有EstablishedMailboxs的指针列表
4.4.4MBCE.C
带参数有效性检验的MBS.C相关函数接口
STATUSMBCE_Create_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,CHAR*name,
OPTIONsuspend_type）
函数功能：
若输入参数有效则调用MBC_Create_Mailbox
STATUSMBCE_Delete_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr）
函数功能：
若输入参数有效则调用MBC_Delete_Mailbox
STATUSMBCE_Send_To_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,VOID*message,
UNSIGNEDsuspend）
函数功能：
若输入参数有效则调用MBC_Send_To_Mailbox
STATUSMBCE_Receive_From_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,VOID*message,
UNSIGNEDsuspend）
函数功能：
若输入参数有效则调用MBC_Receive_From_Mailbox
4.4.5MBSE.C
带参数有效性检验的MBS.C相关函数接口
STATUSMBSE_Reset_Mailbox（NU_MAILBOX*Mailbox_ptr,
VOID（*expiration_routine）（UNSIGNED）,
UNSIGNEDinitial_time,UNSIGNEDreschedule_time,
OPTIONenable）;
函数功能：
若输入参数有效则调用MBS_Reset_Mailbox
STATUSMBSE_Broadcast_To_Mailbox（NU_MAILBOX*mailbox_ptr,
VOID*message,UNSIGNEDsuspend）
函数功能：
若输入参数有效则调用MBS_Broadcast_To_Mailbox
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