]> begriffs open source - cmsis-freertos/blob - Demo/Common/Minimal/BlockQ.c
Update cmsis_os2.c
[cmsis-freertos] / Demo / Common / Minimal / 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  */
93
94 #include <stdlib.h>
95
96 /* Scheduler include files. */
97 #include "FreeRTOS.h"
98 #include "task.h"
99 #include "queue.h"
100
101 /* Demo program include files. */
102 #include "BlockQ.h"
103
104 #define blckqSTACK_SIZE         configMINIMAL_STACK_SIZE
105 #define blckqNUM_TASK_SETS      ( 3 )
106
107 #if( configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION == 0 )
108         #error This example cannot be used if dynamic allocation is not allowed.
109 #endif
110
111 /* Structure used to pass parameters to the blocking queue tasks. */
112 typedef struct BLOCKING_QUEUE_PARAMETERS
113 {
114         QueueHandle_t xQueue;                                   /*< The queue to be used by the task. */
115         TickType_t xBlockTime;                          /*< The block time to use on queue reads/writes. */
116         volatile short *psCheckVariable;        /*< Incremented on each successful cycle to check the task is still running. */
117 } xBlockingQueueParameters;
118
119 /* Task function that creates an incrementing number and posts it on a queue. */
120 static portTASK_FUNCTION_PROTO( vBlockingQueueProducer, pvParameters );
121
122 /* Task function that removes the incrementing number from a queue and checks that
123 it is the expected number. */
124 static portTASK_FUNCTION_PROTO( vBlockingQueueConsumer, pvParameters );
125
126 /* Variables which are incremented each time an item is removed from a queue, and
127 found to be the expected value.
128 These are used to check that the tasks are still running. */
129 static volatile short sBlockingConsumerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0 };
130
131 /* Variable which are incremented each time an item is posted on a queue.   These
132 are used to check that the tasks are still running. */
133 static volatile short sBlockingProducerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0 };
134
135 /*-----------------------------------------------------------*/
136
137 void vStartBlockingQueueTasks( UBaseType_t uxPriority )
138 {
139 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters1, *pxQueueParameters2;
140 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters3, *pxQueueParameters4;
141 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters5, *pxQueueParameters6;
142 const UBaseType_t uxQueueSize1 = 1, uxQueueSize5 = 5;
143 const TickType_t xBlockTime = pdMS_TO_TICKS( ( TickType_t ) 1000 );
144 const TickType_t xDontBlock = ( TickType_t ) 0;
145
146         /* Create the first two tasks as described at the top of the file. */
147
148         /* First create the structure used to pass parameters to the consumer tasks. */
149         pxQueueParameters1 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
150
151         /* Create the queue used by the first two tasks to pass the incrementing number.
152         Pass a pointer to the queue in the parameter structure. */
153         pxQueueParameters1->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize1, ( UBaseType_t ) sizeof( uint16_t ) );
154
155         /* The consumer is created first so gets a block time as described above. */
156         pxQueueParameters1->xBlockTime = xBlockTime;
157
158         /* Pass in the variable that this task is going to increment so we can check it
159         is still running. */
160         pxQueueParameters1->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 0 ] );
161
162         /* Create the structure used to pass parameters to the producer task. */
163         pxQueueParameters2 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
164
165         /* Pass the queue to this task also, using the parameter structure. */
166         pxQueueParameters2->xQueue = pxQueueParameters1->xQueue;
167
168         /* The producer is not going to block - as soon as it posts the consumer will
169         wake and remove the item so the producer should always have room to post. */
170         pxQueueParameters2->xBlockTime = xDontBlock;
171
172         /* Pass in the variable that this task is going to increment so we can check
173         it is still running. */
174         pxQueueParameters2->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 0 ] );
175
176
177         /* Note the producer has a lower priority than the consumer when the tasks are
178         spawned. */
179         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB1", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters1, uxPriority, NULL );
180         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB2", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters2, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
181
182
183
184         /* Create the second two tasks as described at the top of the file.   This uses
185         the same mechanism but reverses the task priorities. */
186
187         pxQueueParameters3 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
188         pxQueueParameters3->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize1, ( UBaseType_t ) sizeof( uint16_t ) );
189         pxQueueParameters3->xBlockTime = xDontBlock;
190         pxQueueParameters3->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 1 ] );
191
192         pxQueueParameters4 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
193         pxQueueParameters4->xQueue = pxQueueParameters3->xQueue;
194         pxQueueParameters4->xBlockTime = xBlockTime;
195         pxQueueParameters4->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 1 ] );
196
197         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB3", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters3, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
198         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB4", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters4, uxPriority, NULL );
199
200
201
202         /* Create the last two tasks as described above.  The mechanism is again just
203         the same.  This time both parameter structures are given a block time. */
204         pxQueueParameters5 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
205         pxQueueParameters5->xQueue = xQueueCreate( uxQueueSize5, ( UBaseType_t ) sizeof( uint16_t ) );
206         pxQueueParameters5->xBlockTime = xBlockTime;
207         pxQueueParameters5->psCheckVariable = &( sBlockingProducerCount[ 2 ] );
208
209         pxQueueParameters6 = ( xBlockingQueueParameters * ) pvPortMalloc( sizeof( xBlockingQueueParameters ) );
210         pxQueueParameters6->xQueue = pxQueueParameters5->xQueue;
211         pxQueueParameters6->xBlockTime = xBlockTime;
212         pxQueueParameters6->psCheckVariable = &( sBlockingConsumerCount[ 2 ] );
213
214         xTaskCreate( vBlockingQueueProducer, "QProdB5", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters5, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
215         xTaskCreate( vBlockingQueueConsumer, "QConsB6", blckqSTACK_SIZE, ( void * ) pxQueueParameters6, tskIDLE_PRIORITY, NULL );
216 }
217 /*-----------------------------------------------------------*/
218
219 static portTASK_FUNCTION( vBlockingQueueProducer, pvParameters )
220 {
221 uint16_t usValue = 0;
222 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters;
223 short sErrorEverOccurred = pdFALSE;
224
225         pxQueueParameters = ( xBlockingQueueParameters * ) pvParameters;
226
227         for( ;; )
228         {
229                 if( xQueueSend( pxQueueParameters->xQueue, ( void * ) &usValue, pxQueueParameters->xBlockTime ) != pdPASS )
230                 {
231                         sErrorEverOccurred = pdTRUE;
232                 }
233                 else
234                 {
235                         /* We have successfully posted a message, so increment the variable
236                         used to check we are still running. */
237                         if( sErrorEverOccurred == pdFALSE )
238                         {
239                                 ( *pxQueueParameters->psCheckVariable )++;
240                         }
241
242                         /* Increment the variable we are going to post next time round.  The
243                         consumer will expect the numbers to     follow in numerical order. */
244                         ++usValue;
245
246                         #if configUSE_PREEMPTION == 0
247                                 taskYIELD();
248                         #endif
249                 }
250         }
251 }
252 /*-----------------------------------------------------------*/
253
254 static portTASK_FUNCTION( vBlockingQueueConsumer, pvParameters )
255 {
256 uint16_t usData, usExpectedValue = 0;
257 xBlockingQueueParameters *pxQueueParameters;
258 short sErrorEverOccurred = pdFALSE;
259
260         pxQueueParameters = ( xBlockingQueueParameters * ) pvParameters;
261
262         for( ;; )
263         {
264                 if( xQueueReceive( pxQueueParameters->xQueue, &usData, pxQueueParameters->xBlockTime ) == pdPASS )
265                 {
266                         if( usData != usExpectedValue )
267                         {
268                                 /* Catch-up. */
269                                 usExpectedValue = usData;
270
271                                 sErrorEverOccurred = pdTRUE;
272                         }
273                         else
274                         {
275                                 /* We have successfully received a message, so increment the
276                                 variable used to check we are still running. */
277                                 if( sErrorEverOccurred == pdFALSE )
278                                 {
279                                         ( *pxQueueParameters->psCheckVariable )++;
280                                 }
281
282                                 /* Increment the value we expect to remove from the queue next time
283                                 round. */
284                                 ++usExpectedValue;
285                         }
286
287                         #if configUSE_PREEMPTION == 0
288                         {
289                                 if( pxQueueParameters->xBlockTime == 0 )
290                                 {
291                                         taskYIELD();
292                                 }
293                         }
294                         #endif
295                 }
296         }
297 }
298 /*-----------------------------------------------------------*/
299
300 /* This is called to check that all the created tasks are still running. */
301 BaseType_t xAreBlockingQueuesStillRunning( void )
302 {
303 static short sLastBlockingConsumerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0 };
304 static short sLastBlockingProducerCount[ blckqNUM_TASK_SETS ] = { ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0, ( uint16_t ) 0 };
305 BaseType_t xReturn = pdPASS, xTasks;
306
307         /* Not too worried about mutual exclusion on these variables as they are 16
308         bits and we are only reading them. We also only care to see if they have
309         changed or not.
310
311         Loop through each check variable to and return pdFALSE if any are found not
312         to have changed since the last call. */
313
314         for( xTasks = 0; xTasks < blckqNUM_TASK_SETS; xTasks++ )
315         {
316                 if( sBlockingConsumerCount[ xTasks ] == sLastBlockingConsumerCount[ xTasks ]  )
317                 {
318                         xReturn = pdFALSE;
319                 }
320                 sLastBlockingConsumerCount[ xTasks ] = sBlockingConsumerCount[ xTasks ];
321
322
323                 if( sBlockingProducerCount[ xTasks ] == sLastBlockingProducerCount[ xTasks ]  )
324                 {
325                         xReturn = pdFALSE;
326                 }
327                 sLastBlockingProducerCount[ xTasks ] = sBlockingProducerCount[ xTasks ];
328         }
329
330         return xReturn;
331 }
332