UCOS-II任务间通信：邮箱

邮箱相对信号量而言（邮箱可当信号量来用），只是多传递了一个指针变量。其和信号量很相似，ucos II提供了5个对邮箱进行操作的函数。它们是：

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1. 建立一个邮箱，OSMboxCreate()；
2. 等待一个邮箱中的消息，OSMboxPend()；
3. 发送一个消息到邮箱中，OSMboxPost()；
4. 无等待地从邮箱中得到一个消息, OSMboxAccept()；
5. 查询一个邮箱的状态, OSMboxQuery()；
使用邮箱之前，必须先建立该邮箱。该操作可以通过调用OSMboxCreate()函数来完成，并且要指定指针的初始值。一般情况下，这个初始值是NULL，但也可以初始化一个邮箱，使其在最开始就包含一条消息。如果使用邮箱的目的是用来通知任务某一个事件已经发生（发送一条消息），那么就要初始化该邮箱为NULL。如果用户用邮箱来共享某些资源，那么就要初始化该邮箱为一个非NULL的指针。在这种情况下，邮箱被当成一个二值信号量使用。
下面来看看创建一个邮箱函数的实现代码：

OS_EVENT *OSMboxCreate (void *msg) { OS_EVENT *pevent; OS_ENTER_CRITICAL(); pevent = OSEventFreeList; if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) { OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr; } OS_EXIT_CRITICAL(); if (pevent != (OS_EVENT *)0) { pevent->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_MBOX; (1) pevent->OSEventPtr = msg; (2) OSEventWaitListInit(pevent); } return (pevent); (3) }

仔细看看，其实和创建一个信号量的过程几乎是一样的，先申请一个空事件控制块，接着初始化这个事件控制块。最后返回一个指向这个事件控制块的指针。不同之处在于事件控制块的类型被设置成OS_EVENT_TYPE_MBOX[ (1)]，以及使用.OSEventPtr域来容纳消息指针。
接着来看看等待邮箱函数实现代码：

void *OSMboxPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err) { void *msg; OS_ENTER_CRITICAL(); if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) { (1) OS_EXIT_CRITICAL(); *err = OS_ERR_EVENT_TYPE; return ((void *)0); } msg = pevent->OSEventPtr; if (msg != (void *)0) { (2) pevent->OSEventPtr = (void *)0; (3) OS_EXIT_CRITICAL(); *err = OS_NO_ERR; } else if (OSIntNesting > 0) { (4) OS_EXIT_CRITICAL(); *err = OS_ERR_PEND_ISR; } else { OSTCBCur->OSTCBStat |= OS_STAT_MBOX; (5) OSTCBCur->OSTCBDly = timeout; OSEventTaskWait(pevent); OS_EXIT_CRITICAL(); OSSched(); OS_ENTER_CRITICAL(); if ((msg = OSTCBCur->OSTCBMsg) != (void *)0) { (6) OSTCBCur->OSTCBMsg = (void *)0; OSTCBCur->OSTCBStat = OS_STAT_RDY; OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; OS_EXIT_CRITICAL(); *err = OS_NO_ERR; } else if (OSTCBCur->OSTCBStat & OS_STAT_MBOX) { (7) OSEventTO(pevent); (8) OS_EXIT_CRITICAL(); msg = (void *)0; (9) *err = OS_TIMEOUT; } else { msg = pevent->OSEventPtr; (10) pevent->OSEventPtr = (void *)0; (11) OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; (12) OS_EXIT_CRITICAL(); *err = OS_NO_ERR; } } return (msg); }

同样，它和OSSemPend()也很相似，说白了就是先看有没有有用的消息，要是没有，就把该任务挂起来。
OSMboxPend()首先检查该事件控制块是由OSMboxCreate()函数建立的[ (1)]。当.OSEventPtr域是一个非NULL的指针时，说明该邮箱中有可用的消息[ (2)]。这种情况下，OSMboxPend()函数将该域的值复制到局部变量msg中，然后将.OSEventPtr置为NULL[ (3)]。这正是我们所期望的，也是执行OSMboxPend()函数最快的路径。
如果此时邮箱中没有消息是可用的（OSEventPtr域是NULL指针），OSMboxPend()函数检查它的调用者是否是中断服务子程序[ (4)]。象OSSemPend()函数一样，不能在中断服务子程序中调用OSMboxPend()，因为中断服务子程序是不能等待的。这里的代码同样是为了以防万一。但是，如果邮箱中有可用的消息，即使从中断服务子程序中调用OSMboxPend()函数，也一样是成功的。
如果邮箱中没有可用的消息，OSMboxPend()的调用任务就被挂起，直到邮箱中有了消息或者等待超时[ (5)]。当有其它的任务向该邮箱发送了消息后（或者等待时间超时），这时，该任务再一次成为高优先级任务，OSSched()返回。这时，OSMboxPend()函数要检查是否有消息被放到该任务的任务控制块中[ (6)]。如果有，那么该次函数调用成功，对应的消息被返回到调用函数。
发送一个消息到邮箱中OSMboxPost()的代码如下：

INT8U OSMboxPost (OS_EVENT *pevent, void *msg) { OS_ENTER_CRITICAL(); if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) { (1) OS_EXIT_CRITICAL(); return (OS_ERR_EVENT_TYPE); } if (pevent->OSEventGrp) { (2) OSEventTaskRdy(pevent, msg, OS_STAT_MBOX); (3) OS_EXIT_CRITICAL(); OSSched(); (4) return (OS_NO_ERR); } else { if (pevent->OSEventPtr != (void *)0) { (5) OS_EXIT_CRITICAL(); return (OS_MBOX_FULL); } else { pevent->OSEventPtr = msg; (6) OS_EXIT_CRITICAL(); return (OS_NO_ERR); } } }

发送一个消息到邮箱和发送一个信号量也很相似，就是查看有没有任务在等待这个消息，如果有就把那个任务从睡眠态拉回就绪态。
代码的详细解释如下：
检查了事件控制块是否是一个邮箱后[ (1)]，OSMboxPost()函数还要检查是否有任务在等待该邮箱中的消息[ (2)]。如果事件控制块中的OSEventGrp域包含非零值，就暗示着有任务在等待该消息。这时，调用OSEventTaskRdy()将其中的高优先级任务从等待列表中删除[ (3)]，加入系统的就绪任务列表中，准备运行。然后，调用OSSched()函数[ (4)]，检查该任务是否是系统中高优先级的就绪任务。如果是，执行任务切换[仅当OSMboxPost()函数是由任务调用时]，该任务得以执行。如果该任务不是高优先级的任务，OSSched()返回，OSMboxPost()的调用函数继续执行。如果没有任何任务等待该消息，指向消息的指针就被保存到邮箱中[ (6)]（假设此时邮箱中的指针不是非NULL的[ (5)]）。这样，下一个调用OSMboxPend()函数的任务就可以立刻得到该消息了。