]> begriffs open source - cmsis-freertos/blob - Demo/Common/Full/BlockQ.c
Update cmsis_os2.c
[cmsis-freertos] / Demo / Common / Full / BlockQ.c
1 /*
2     FreeRTOS V9.0.0 - Copyright (C) 2016 Real Time Engineers Ltd.
3     All rights reserved
4
5     VISIT http://www.FreeRTOS.org TO ENSURE YOU ARE USING THE LATEST VERSION.
6
7     This file is part of the FreeRTOS distribution.
8
9     FreeRTOS is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10     the terms of the GNU General Public License (version 2) as published by the
11     Free Software Foundation >>>> AND MODIFIED BY <<<< the FreeRTOS exception.
12
13     ***************************************************************************
14     >>!   NOTE: The modification to the GPL is included to allow you to     !<<
15     >>!   distribute a combined work that includes FreeRTOS without being   !<<
16     >>!   obliged to provide the source code for proprietary components     !<<
17     >>!   outside of the FreeRTOS kernel.                                   !<<
18     ***************************************************************************
19
20     FreeRTOS is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
21     WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
22     FOR A PARTICULAR PURPOSE.  Full license text is available on the following
23     link: http://www.freertos.org/a00114.html
24
25     ***************************************************************************
26      *                                                                       *
27      *    FreeRTOS provides completely free yet professionally developed,    *
28      *    robust, strictly quality controlled, supported, and cross          *
29      *    platform software that is more than just the market leader, it     *
30      *    is the industry's de facto standard.                               *
31      *                                                                       *
32      *    Help yourself get started quickly while simultaneously helping     *
33      *    to support the FreeRTOS project by purchasing a FreeRTOS           *
34      *    tutorial book, reference manual, or both:                          *
35      *    http://www.FreeRTOS.org/Documentation                              *
36      *                                                                       *
37     ***************************************************************************
38
39     http://www.FreeRTOS.org/FAQHelp.html - Having a problem?  Start by reading
40     the FAQ page "My application does not run, what could be wrong?".  Have you
41     defined configASSERT()?
42
43     http://www.FreeRTOS.org/support - In return for receiving this top quality
44     embedded software for free we request you assist our global community by
45     participating in the support forum.
46
47     http://www.FreeRTOS.org/training - Investing in training allows your team to
48     be as productive as possible as early as possible.  Now you can receive
49     FreeRTOS training directly from Richard Barry, CEO of Real Time Engineers
50     Ltd, and the world's leading authority on the world's leading RTOS.
51
52     http://www.FreeRTOS.org/plus - A selection of FreeRTOS ecosystem products,
53     including FreeRTOS+Trace - an indispensable productivity tool, a DOS
54     compatible FAT file system, and our tiny thread aware UDP/IP stack.
55
56     http://www.FreeRTOS.org/labs - Where new FreeRTOS products go to incubate.
57     Come and try FreeRTOS+TCP, our new open source TCP/IP stack for FreeRTOS.
58
59     http://www.OpenRTOS.com - Real Time Engineers ltd. license FreeRTOS to High
60     Integrity Systems ltd. to sell under the OpenRTOS brand.  Low cost OpenRTOS
61     licenses offer ticketed support, indemnification and commercial middleware.
62
63     http://www.SafeRTOS.com - High Integrity Systems also provide a safety
64     engineered and independently SIL3 certified version for use in safety and
65     mission critical applications that require provable dependability.
66
67     1 tab == 4 spaces!
68 */
69
70 /**
71  * Creates six tasks that operate on three queues as follows:
72  *
73  * The first two tasks send and receive an incrementing number to/from a queue.  
74  * One task acts as a producer and the other as the consumer.  The consumer is a 
75  * higher priority than the producer and is set to block on queue reads.  The queue 
76  * only has space for one item - as soon as the producer posts a message on the 
77  * queue the consumer will unblock, pre-empt the producer, and remove the item.
78  * 
79  * The second two tasks work the other way around.  Again the queue used only has
80  * enough space for one item.  This time the consumer has a lower priority than the 
81  * producer.  The producer will try to post on the queue blocking when the queue is 
82  * full.  When the consumer wakes it will remove the item from the queue, causing 
83  * the producer to unblock, pre-empt the consumer, and immediately re-fill the 
84  * queue.
85  * 
86  * The last two tasks use the same queue producer and consumer functions.  This time the queue has
87  * enough space for lots of items and the tasks operate at the same priority.  The 
88  * producer will execute, placing items into the queue.  The consumer will start 
89  * executing when either the queue becomes full (causing the producer to block) or 
90  * a context switch occurs (tasks of the same priority will time slice).
91  *
92  * \page BlockQC blockQ.c
93  * \ingroup DemoFiles
94  * <HR>
95  */
96
97 /*
98 Changes from V1.00:
99         
100         + Reversed the priority and block times of the second two demo tasks so
101           they operate as per the description above.
102
103 Changes from V2.0.0
104
105         + Delay periods are now specified using variables and constants of
106           TickType_t rather than unsigned long.
107
108 Changes from V4.0.2
109
110         + The second set of tasks were created the wrong way around.  This has been
111           corrected.
112 */
113
114
115 #include <stdlib.h>
116
117 /* Scheduler include files. */
118 #include "FreeRTOS.h"
119 #include "task.h"
120 #include "queue.h"
121
122 /* Demo program include files. */
123 #include "BlockQ.h"
124 #include "print.h"
125
126 #define blckqSTACK_SIZE         ( ( unsigned short ) configMINIMAL_STACK_SIZE )
127 #define blckqNUM_TASK_SETS      ( 3 )
128
129 /* Structure used to pass parameters to the blocking queue tasks. */
130 typedef struct BLOCKING_QUEUE_PARAMETERS
131 {
132         QueueHandle_t xQueue;                                   /*< The queue to be used by the task. */
133         TickType_t xBlockTime;                  /*< The block time to use on queue reads/writes. */
134         volatile short *psCheckVariable;        /*< Incremented on each successful cycle to check the task is still running. */
135 } xBlockingQueueParameters;
136
137 /* Task function that creates an incrementing number and posts it on a queue. */
138 static void vBlockingQueueProducer( void *pvParameters );
139
140 /* Task function that removes the incrementing number from a queue and checks that 
141 it is the expected number. */
142 static void vBlockingQueueConsumer( void *pvParameters );
143
144 /* Variables which are incremented each time an item is removed from a queue, and 
145 found to be the expected value. 
146 These are used to check that the tasks are still running. */
147 static volatile short sBlockingConsumerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( short ) 0, ( short ) 0, ( short ) 0 };
148
149 /* Variable which are incremented each time an item is posted on a queue.   These 
150 are used to check that the tasks are still running. */
151 static volatile short sBlockingProducerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( short ) 0, ( short ) 0, ( short ) 0 };
152
153 /*-----------------------------------------------------------*/
154
155 void vStartBlockingQueueTasks( unsigned portBASE_TYPE uxPriority )
156 {
157 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters1, *pxQueueParameters2;
158 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters3, *pxQueueParameters4;
159 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters5, *pxQueueParameters6;
160 const unsigned portBASE_TYPE uxQueueSize1 = 1, uxQueueSize5 = 5;
161 const TickType_t xBlockTime = ( TickType_t ) 1000 / portTICK_PERIOD_MS;
162 const TickType_t xDontBlock = ( TickType_t ) 0;
163
164         /* Create the first two tasks as described at the top of the file. */ 
165         
166         /* First create the structure used to pass parameters to the consumer tasks. */
167         pxQueueParameters1 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
168
169         /* Create the queue used by the first two tasks to pass the incrementing number.  
170         Pass a pointer to the queue in the parameter structure. */
171         pxQueueParameters1->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize1, ( unsigned portBASE_TYPE ) sizeof( unsigned short ) );
172
173         /* The consumer is created first so gets a block time as described above. */
174         pxQueueParameters1->xBlockTime = xBlockTime;
175
176         /* Pass in the variable that this task is going to increment so we can check it 
177         is still running. */
178         pxQueueParameters1->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 0 ] );
179                 
180         /* Create the structure used to pass parameters to the producer task. */
181         pxQueueParameters2 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
182
183         /* Pass the queue to this task also, using the parameter structure. */
184         pxQueueParameters2->xQueue = pxQueueParameters1->xQueue;
185
186         /* The producer is not going to block - as soon as it posts the consumer will 
187         wake and remove the item so the producer should always have room to post. */
188         pxQueueParameters2->xBlockTime = xDontBlock;
189
190         /* Pass in the variable that this task is going to increment so we can check 
191         it is still running. */
192         pxQueueParameters2->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 0 ] );
193
194
195         /* Note the producer has a lower priority than the consumer when the tasks are 
196         spawned. */
197         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB1", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters1, uxPriority, NULL );
198         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB2", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters2, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
199
200         
201
202         /* Create the second two tasks as described at the top of the file.   This uses 
203         the same mechanism but reverses the task priorities. */
204
205         pxQueueParameters3 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
206         pxQueueParameters3->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize1, ( unsigned portBASE_TYPE ) sizeof( unsigned short ) );
207         pxQueueParameters3->xBlockTime = xDontBlock;
208         pxQueueParameters3->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 1 ] );
209
210         pxQueueParameters4 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
211         pxQueueParameters4->xQueue = pxQueueParameters3->xQueue;
212         pxQueueParameters4->xBlockTime = xBlockTime;
213         pxQueueParameters4->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 1 ] );
214
215         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB3", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters3, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
216         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB4", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters4, uxPriority, NULL );
217
218
219
220         /* Create the last two tasks as described above.  The mechanism is again just 
221         the same.  This time both parameter structures are given a block time. */
222         pxQueueParameters5 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
223         pxQueueParameters5->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize5, ( unsigned portBASE_TYPE ) sizeof( unsigned short ) );
224         pxQueueParameters5->xBlockTime = xBlockTime;
225         pxQueueParameters5->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 2 ] );
226
227         pxQueueParameters6 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
228         pxQueueParameters6->xQueue = pxQueueParameters5->xQueue;
229         pxQueueParameters6->xBlockTime = xBlockTime;
230         pxQueueParameters6->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 2 ] ); 
231
232         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB5", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters5, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
233         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB6", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters6, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
234 }
235 /*-----------------------------------------------------------*/
236
237 static void vBlockingQueueProducer( void *pvParameters )
238 {
239 unsigned short usValue = 0;
240 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters;
241 const char * const pcTaskStartMsg = "Blocking queue producer started.\r\n";
242 const char * const pcTaskErrorMsg = "Could not post on blocking queue\r\n";
243 short sErrorEverOccurred = pdFALSE;
244
245         pxQueueParameters = ( xBlockingQueueParameters * ) pvParameters;
246
247         /* Queue a message for printing to say the task has started. */
248         vPrintDisplayMessage( &pcTaskStartMsg );
249
250         for( ;; )
251         {               
252                 if( xQueueSendToBack( pxQueueParameters->xQueue, ( void * ) &usValue, pxQueueParameters->xBlockTime ) != pdPASS )
253                 {
254                         vPrintDisplayMessage( &pcTaskErrorMsg );
255                         sErrorEverOccurred = pdTRUE;
256                 }
257                 else
258                 {
259                         /* We have successfully posted a message, so increment the variable 
260                         used to check we are still running. */
261                         if( sErrorEverOccurred == pdFALSE )
262                         {
263                                 ( *pxQueueParameters->psCheckVariable )++;
264                         }
265
266                         /* Increment the variable we are going to post next time round.  The 
267                         consumer will expect the numbers to     follow in numerical order. */
268                         ++usValue;
269                 }
270         }
271 }
272 /*-----------------------------------------------------------*/
273
274 static void vBlockingQueueConsumer( void *pvParameters )
275 {
276 unsigned short usData, usExpectedValue = 0;
277 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters;
278 const char * const pcTaskStartMsg = "Blocking queue consumer started.\r\n";
279 const char * const pcTaskErrorMsg = "Incorrect value received on blocking queue.\r\n";
280 short sErrorEverOccurred = pdFALSE;
281
282         /* Queue a message for printing to say the task has started. */
283         vPrintDisplayMessage( &pcTaskStartMsg );
284
285         pxQueueParameters = ( xBlockingQueueParameters * ) pvParameters;
286
287         for( ;; )
288         {       
289                 if( xQueueReceive( pxQueueParameters->xQueue, &usData, pxQueueParameters->xBlockTime ) == pdPASS )
290                 {
291                         if( usData != usExpectedValue )
292                         {
293                                 vPrintDisplayMessage( &pcTaskErrorMsg );
294
295                                 /* Catch-up. */
296                                 usExpectedValue = usData;
297
298                                 sErrorEverOccurred = pdTRUE;
299                         }
300                         else
301                         {
302                                 /* We have successfully received a message, so increment the 
303                                 variable used to check we are still running. */ 
304                                 if( sErrorEverOccurred == pdFALSE )
305                                 {
306                                         ( *pxQueueParameters->psCheckVariable )++;
307                                 }
308                                                         
309                                 /* Increment the value we expect to remove from the queue next time 
310                                 round. */
311                                 ++usExpectedValue;
312                         }                       
313                 }               
314         }
315 }
316 /*-----------------------------------------------------------*/
317
318 /* This is called to check that all the created tasks are still running. */
319 portBASE_TYPE xAreBlockingQueuesStillRunning( void )
320 {
321 static short sLastBlockingConsumerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( short ) 0, ( short ) 0, ( short ) 0 };
322 static short sLastBlockingProducerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( short ) 0, ( short ) 0, ( short ) 0 };
323 portBASE_TYPE xReturn = pdPASS, xTasks;
324
325         /* Not too worried about mutual exclusion on these variables as they are 16 
326         bits and we are only reading them. We also only care to see if they have 
327         changed or not.
328         
329         Loop through each check variable and return pdFALSE if any are found not 
330         to have changed since the last call. */
331
332         for( xTasks = 0; xTasks < blckqNUM_TASK_SETS; xTasks++ )
333         {
334                 if( sBlockingConsumerCount[ xTasks ] == sLastBlockingConsumerCount[ xTasks ]  )
335                 {
336                         xReturn = pdFALSE;
337                 }
338                 sLastBlockingConsumerCount[ xTasks ] = sBlockingConsumerCount[ xTasks ];
339
340
341                 if( sBlockingProducerCount[ xTasks ] == sLastBlockingProducerCount[ xTasks ]  )
342                 {
343                         xReturn = pdFALSE;
344                 }
345                 sLastBlockingProducerCount[ xTasks ] = sBlockingProducerCount[ xTasks ];
346         }
347
348         return xReturn;
349 }
350