2.9 消息队列（queue）
2.9.1 概念
在多任务系统中，任务间互相同步等待共享资源，我们一般会使用信号量，如果需要互斥，则使用互斥量。而任务间互相收发消息则可以使用消息队列。消息队列使用类似信号量的机制进行任务间的同步，并使用环形缓冲池来进行消息的队列缓冲管理，以达到任务间收发消息的阻塞和通知管理。
实现消息队列的目的在于任务间互相收发消息。一般，如果有信号量机制，用户就可以自己实现一套任务间的阻塞和通知收发功能，其本质在于接收方通过信号量的获取来开始接收消息，发送方通过信号量的释放来通知接收方处理。接收任务在无消息时被阻塞，消息到来时被唤醒处理。消息队列就是基于这样一种类信号量机制来进行消息的收发。在此基础上，进一步使用环形缓冲池的缓冲机制来缓存任务间的消息队列，就组合成了本章的消息队列，其既包含消息的缓冲队列，又包含消息的通知机制。
2.9.2 消息队列的创建与删除
（1）静态创建：kstat_t krhino_queue_create（kqueue_t *queue, const name_t *name, void **start, size_t msg_num）。
（2）动态创建：kstat_t krhino_queue_dyn_create（kqueue_t **queue, const name_t *name, size_t msg_num）。
queue的创建主要是建立三种数据结构：queue的阻塞队列blk_obj，用于管理等待该queue的任务列表；queue的消息管理msg_q结构，用来管理当前消息队列数量；queue的环形缓冲池ringbuf，用来缓存消息的指针队列。动态接口和静态接口的差异在于，krhino_queue_dyn_create在函数内部动态申请了queue以及ring buffer需要的内存。
（3）静态删除：kstat_t krhino_queue_del（kqueue_t *queue）。
（4）动态删除：kstat_t krhino_queue_dyn_del（kqueue_t *queue）。
动态删除需要释放queue的ring buffer队列queue->ringbuf，以及queue本身内存。
2.9.3 消息队列的发送和接收
消息队列从消息发送的通道上来说分为两种，消息（msg）往ring buffer发送以及消息直接往任务发送并唤醒任务接收。当queue中没有任务阻塞，即没有任务在等待接收消息时，此消息会放入ring buffer进行缓存；当queue中有任务在等待接收数据时，则消息不再往ring buffer缓存，而是直接唤醒阻塞任务，并将消息直接送给任务的消息数据结构task->msg。具体处理流程如图2-13所示。
图2-13 queue_send的处理流程
queue的接收和发送相对应，其函数原型：kstat_t krhino_queue_recv（kqueue_t*queue, tick_t ticks, void **msg），其处理流程如下：
（1）先判断ring buffer中有无缓冲队列需要处理，如果有，则从ringbuf的head处取出一个消息指针msg。
（2）如果当前缓冲区没有消息缓存，则当前任务需要等待，此时处理类似信号量的任务等待，会通过krhino_queue_recv传入的延时参数ticks来进行非等待、永久等待和延时等待的处理。永久等待和延时等待会将任务加入queue的阻塞列表，延时等待还会加入tick的处理队列，以便超时唤醒。
（3）当阻塞任务被唤醒时，需要判断是否被唤醒成功，如果是，则获取task->msg作为获取的消息队列，如果是被超时等恢复，则返回失败。
2.9.4 消息队列维测信息获取
queue模块提供了三个维测接口来获取和维护queue信息：
kstat_t krhino_queue_is_full（kqueue_t *queue）
该接口通过消息队列内的ring buffer缓存数目，来判断缓存区是否已满。如果缓冲队列满，后续的queue_send会失败。
kstat_t krhino_queue_info_get（kqueue_t *queue, msg_info_t *info）
该接口调用会返回queue内部buffer的基础信息，包括缓冲队列起始地址、目前数目、总大小等。
kstat_t krhino_queue_flush（kqueue_t *queue）
该接口用于将queue内的ring buffer缓冲清除，并将缓冲数目清0。
2.9.5 消息队列使用示例
#define QUEUE_BUF_SIZE 32
#define QUEUE_TEST_TIMES 10
static char *queue_buf[QUEUE_BUF_SIZE]；
static kqueue_t g_queue；
static int send_msg[QUEUE_TEST_TIMES]={1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6,7 ,8,9 ,10}；
void test_queue（void）
{
kstat_t ret=RHINO_SUCCESS；
int *p_recv_msg=NULL；
msg_info_t msg_info；
int i=0；
/* create a queue */
ret=krhino_queue_create（&g_queue, "g_queue", （void**）&queue_buf, QUEUE_
BUF_SIZE）；
if （ret ! =RHINO_SUCCESS）{
printf（"queue create failed ! /n"）；
return；
}
/* send message */
for（i=0 ; i < QUEUE_TEST_TIMES; i++）
{
ret=krhino_queue_back_send（&g_queue, &send_msg[i]）；
if （ret ! =RHINO_SUCCESS）{
printf（"queue send failed ! /n"）；
return；
}
}
/* check the msg_info */
ret=krhino_queue_info_get（&g_queue, &msg_info）；
if（（msg_info.msg_q.size ! =QUEUE_BUF_SIZE）||（msg_info.msg_q.cur_num ! =
QUEUE_TEST_TIMES））
{
printf（"queue info get failed ! /n"）；
return；
}
/* receive message */
for（i=0 ; i < QUEUE_TEST_TIMES; i++）
{
ret=krhino_queue_recv（&g_queue,0xFFFF, （void**）&p_recv_msg）；
if（（ret ! =RHINO_SUCCESS）||（*p_recv_msg ! =send_msg[i]））
{
printf（"queue receive failed ! /n"）；
return；
}
}
printf（"queue test success ! /n"）；
}