Nucleus进程间通信（IPC）方式

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实时操作系统Nucleus Plus提供了6种进程间通信方式。分别为：邮箱（mailboxes）、消息队列（queues）和管道（pipes）、信号量（semaphores）、事件集（event groups）和消息（signals）。前三者用于进程间通信，后三者用于进程同步。本文总结了Nucleus Plus进程间通信方式。

i，首先说明Nucleus进程间通信的两个基本概念。

消息(message)：由一个或多个字节（byte）或者字（32-bit word，4bytes）组成的信息单元，可在不同进程间传递少量的信息。邮箱（mailboxes）、消息队列（queues）和管道（pipes）通信的构成单元是message。

事件（event）或者信号（signal）：一个32-bit word中的每一位bit代表一个信号或者事件，仅仅能用于不同进程间通知某情况出现，不能携带额外的信息。

当中一个32-bit word称为一个事件组。这是事件集（event groups）和消息（signals）的构成单元。

ii，邮箱（mailboxes）、消息队列（queues）和管道（pipes）

	邮箱（mailboxes）	消息队列（queues）	管道（pipes）
消息构成	4个32位字 单一消息	一个或多个32位字 多个消息	一个或多个字节 多个消息
任务挂起/唤醒	FIFO/进程优先级	FIFO/进程优先级	FIFO/进程优先级
广播/多任务支持	支持	支持	支持
动态创建	是	是	是
数量限制	无	无	无

Note:

1，数量限制指的是一个任务所使用的邮箱、消息队列或者管道的数量是否受限。

2，FIFO挂起/唤醒：当能够满足任务要求时，任务唤醒的顺序依照先进先出进行。

3，任务优先级挂起/唤醒:依照被挂起任务的优先级顺序进行唤醒，高优先级优先唤醒。

4，任务挂起/唤醒模式在邮箱、消息队列或者管道被创建时确定。

iii，事件集（event groups）和消息（signals）

信号和事件以及后面介绍的信号量用来解决任务间的同步问题。

信号signal：

异步方式执行，任务提前指定信号处理子程序，每一个任务能够处理32个信号。每一个信号对应32-bit字的一个位。

任务创建时默认信号是disable的，可通过设置信号屏障字的对应位来决定某信号是否使能。屏障字某位设为1表示使能该信号。信号仅仅能是一个进程去通知还有一个进程，即不支持广播。

当信号出现。任务中断而且调用信号处理程序，信号被处理后自己主动清除。

信号处理子程序不能被新信号中断。不论什么新信号的处理在当前信号处理完毕后进行。在第一个信号被验证之前再次发送的相同的信号将被丢弃弃。

project开发中常结合信号和内存队列来实现进程间的数据通信。一个简单的样例，进程A将数据写入一段内存、产生一个对应的全局变量控制结构体。而后通过signal通知进程B去读取；进程B收到signal后依据全局变量控制结构体到对应的内存中将该数据读取处理。

事件event：

同步方式执行，是用于警告某一特定的系统事件已经发生的机制。每一个32-bit字成为一个事件集，当中的每一位称作事件标志event flag。event flags的设置set和清除clear以及读取receive能够通过逻辑与/或进行。

另外。event flag被读取received后可自己主动重置。

应用程序可能拥有的事件集没有预先的设定。除非主动通过特定的服务申请。任务并不能知道某事件是否已经发生了。（The task does
not recognize event flags are present until the specific service request is made.）

比如。一个事件组的32位event flag分配为：5位用于消息队列事件、24位用于标示信号事件。其余3位用于识别事件类型（是消息队列、信号还是超时）。演示样例代码例如以下（NU_EventWait函数封装了Nucleus PLUS 事件组函数）：

iv，最后是一种特殊的任务间同步手段--信号量（semaphores）

信号量（semaphore）：是一种数据操作锁。它本身不具有数据交换的功能，而是通过控制其它的通信资源（文件，外部设备）来实现进程间通信，它本身仅仅是一种外部资源的标识。当进程不再使用一个信号量控制的共享资源时，信号量的值+1，对信号量的值进行的增减操作均为原子操作，这是因为信号量基本的作用是维护资源的相互排斥或多进程的同步訪问。