Fifo¶

fifo 是一个内核对象，它实现了传统的先进先出（first in first out）队列，允许线程和 ISR 添加、移除任意尺寸的数据项。

概念
实现
建议的用法
配置选项
API

概念 ¶

可以定义任意数量的 fifo。每个 fifo 通过其内存地址进行引用。

fifo 的关键属性包括：

队列：它里面包含了已被添加但还未被移除的数据项。队列是使用一个简单的单链表实现的。

fifo 必须初始化加再使用。初始化时会将队列设为空。

fifo 的数据项必须在 4 字节边界上对齐，这是因为每个数据项的前 32 比特是内核保留的，它（被当做指针）用来指向队列中的下一个数据项。因此，如果应用程序需要 N 字节的数据项时，实际需要 N+4 字节的内存。

数据项可以被线程或者 ISR 添加到 fifo 中。如果有线程在等待从这个 fifo 中取数据，这个数据项则直接被给予这个线程；否则，该项会被直接添加到 fifo 的队列中去。对可入队的数据项的数量没有任何限制。

数据项可以被线程从 fifo 中移除。如果该 fifo 的队列为空，线程在这个 fifo 上进行等待。多个线程可以同时在某个空 fifo 上等待，当一个新的数据项被添加时，它会被给予优先级最高的、等待时间最久的线程。

注解

ISR 虽然也可以从 fifo 中移除数据，但是如果 fifo 为空，ISR 不能进行等待。

如果有需要，链接为单链表的 多个数据项 可以一次性添加到 fifo 中。当多个写者正在添加一系列相关的数据项（集合）到 fifo 中时，能体现处这种做法的好处，因为这能确保每个被添加到 fifo 中的同一个集合中的数据项不能被其它集合的数据项交错开。一个性添加多个数据项比每次添加一个数据项的效率更高，且能保证移除集合中第一个数据项的线程或者 ISR 不需要等待就能移除该集合中剩余的数据项。

实现 ¶

定义 fifo ¶

使用类型为 struct k_fifo 的变量可以定义一个 fifo。fifo 定义后必须使用函数 k_fifo_init() 进行初始化。

下面的代码定义并初始化了一个空 fifo。

struct k_fifo my_fifo;

k_fifo_init(&my_fifo);

也可以使用宏 K_FIFO_DEFINE 在编译时定义并初始化一个 fifo。

下面的代码与上面的代码段具有相同的效果。

K_FIFO_DEFINE(my_fifo);

向 fifo 中写 ¶

函数 k_fifo_put() 可用于向 fifo 中写数据。

下面的代码基于上面的例程之上，它使用 fifo 给一个或多个消费者线程发送数据。

struct data_item_t {
    void *fifo_reserved;   /* 1st word reserved for use by fifo */
    ...
};

struct data_item_t tx_data;

void producer_thread(int unused1, int unused2, int unused3)
{
    while (1) {
        /* create data item to send */
        tx_data = ...

        /* send data to consumers */
        k_fifo_put(&my_fifo, &tx_data);

        ...
    }
}

函数 k_fifo_put_list() 或者 k_fifo_put_slist() 可用于将一个单链表数据项添加到 fifo 中。

从 fifo 中读 ¶

函数 k_fifo_get() 可用于从 fifo 中读取数据。

下面的代码基于上面的例程之上，它使用 fifo 从一个消费者线程获取数据项。

void consumer_thread(int unused1, int unused2, int unused3)
{
    struct data_item_t  *rx_data;

    while (1) {
        rx_data = k_fifo_get(&my_fifo, K_FOREVER);

        /* process fifo data item */
        ...
    }
}

建议的用法 ¶

使用 fifo 以先进先出的方式异步传输任意大小的数据项。

配置选项 ¶

API ¶

头文件 kernel.h 提供了如下的 fifo API：

K_FIFO_DEFINE
k_fifo_init()
k_fifo_put()
k_fifo_put_list()
k_fifo_put_slist()
k_fifo_get()

分享到:新浪微博腾讯微博 QQ空间微信 QQ好友有道云笔记 Facebook linkedin Twitter