一个用于嵌入式开发的简单可靠的消息系统-STOpen消息系统

在一般中低端的嵌入式系统里面，程序要么是跑大循环，要么是跑一个简单的操作系统（比如ucos，rtthread，freertos等等），简单和效率是第一要素，毕竟系统硬件资源有限。
要在这方寸之间，施展十八般武艺，实属具有一定的挑战性。
我们实现了一个简单的类windows的消息系统，让所有的操作都采用消息的机制来传递信息，把模块之间的耦合度降低到最低，并且让程序事务处理起来特别简单，层次分明，逻辑清晰。
可以说这个消息系统是核心中的核心，充分理解和灵活应用消息系统，是我们STOpen项目的必要基础。
该消息系统采用先进先出的方式，后来的覆盖最早的没有来得及处理的消息，所以系统在响应消息的时候不可长时间阻塞，否则会导致消息丢失（当然可以通过加大消息队列的长度来一定程度克服）。该消息系统一般不适合放入密集发生的事件（比如1ms的定时），通常用于响应按键，定时器，通讯接收完成，状态转移消息等事件。
在任何系统设计和程序开发过程中，不适用delay(500)类型的软件延时是一个基本的原则。
该消息队列其本质就是一个环形队列，队列的内容就是一个一个的消息，核心就在消息的结构和使用技巧上面。使用了两个位置计数来记录读取和放入消息的位置。该消息系统支持从中断函数里面发送消息，为中断发送通知打下了足够的基础。略微改动（添加一个信号量）也能支持操作系统的多任务。
消息结构示意图：

首先我们定义了一个消息类型的结构，两个变量
一个用于保存消息类型：不同的事件用不同的消息通知
一个用于保存消息参数：参数根据不同消息具有不同的意义，可以传递足够的信息

#define MAX_MSG			16	//最大消息数量
typedef	struct __tagMessage {
	UINT32	type;				//消息类型
	UINT32	wParam;				//参数
}MSGTYPE; 
然后，我们定义了一个保存消息的队列，其大小可以配置：
typedef	struct __tagMsgQueue {
	MSGTYPE		Msg_Queue[MAX_MSG];			//消息队列
	UINT16	In;								//消息入队位置
	UINT16	Out;							//消息出队位置
}MSGQUEUE;
消息相关的宏定义如下，根据系统需要增加:
#define		MSG_NULL		0x00000000
#define		MSG_KEYDOWN		0x00000001			//按键按下
#define		MSG_KEYUP		0x00000002			//按键谈起 
#define		MSG_SECOND		0x00000003			//秒钟中断
#define		MSG_TIMER		0x00000004			//定时器中断
#define		MSG_CREATE		0x00000006			//初始化窗口消息
#define		MSG_DESTROY		0x00000007			//销毁窗口消息
#define		MSG_PAINT		0x00000008			//重画窗口消息
#define		MSG_DUMMY		0x0FFFFFFF			//虚假信息,占位

消息系统的初始化
将所有位置初始化为空消息（这一点很重要，后面放入消息和取消息都需要判断这个状态），出队和入队位置指向第一个消息。

void MessageQueueClear(void)
{
	UINT32 i;
	DISABLE_INTERRUPT();    //要关闭中断,防止在清除过程中有中断在放消息,结果导致又被清除
	Msg.In = 0;
	Msg.Out = 0;
	for(i = 0;i < MAX_MSG;i++)
		Msg.Msg_Queue[i].type = MSG_NULL; //注意，不是清除为0，是MSG_NULL
	ENABLE_INTERRUPT();
}

发送一条消息
将新的消息放入队列，如果和要取走的消息位置重复，则覆盖旧的消息。仔细理解第一个条件判断：如果消息入队和出队的地方重合了，并且原来位置有消息，则调整出队消息到下一个位置，该位置放入新的消息。
所以：我们在系统任意两条消息之间，要快速的处理完成任务，返回继续处理下一条消息，这一点很重要。

void SendMessage(MSGTYPE *msg)
{
	DISABLE_INTERRUPT();
	if((Msg.In == Msg.Out) && (Msg.Msg_Queue[Msg.Out].type != MSG_NULL))
		Msg.Out = (Msg.Out + 1) % MAX_MSG;		//覆盖要出队的消息,调整为下一条消息
	Msg.Msg_Queue[Msg.In] = *msg;
	Msg.In = (Msg.In + 1) % MAX_MSG;		//下一次消息入队的地方
	ENABLE_INTERRUPT();
}

获取一条消息
获取消息比较简单，首先判断要获取消息的位置是否有消息，有就取出来，然后调整下一次取消息的位置。

UINT32 GetMessage(MSGTYPE *msg)
{
	DISABLE_INTERRUPT();
	if(Msg.Msg_Queue[Msg.Out].type != MSG_NULL)
	{
		*msg = Msg.Msg_Queue[Msg.Out];
		Msg.Msg_Queue[Msg.Out].type = MSG_NULL;		//清空原来消息
		Msg.Out = (Msg.Out + 1) % MAX_MSG;			//调整下一个位置
		ENABLE_INTERRUPT();
		return	TRUE;
	}
	ENABLE_INTERRUPT();
	return FALSE;
}

一个简单但是在STOpen项目中可以担起重要作用的消息系统构建完成，它使我们的系统开始向一个完备的消息驱动系统迈进，并能提供易于使用和健壮的消息服务，使后面的应用开发起来及其简单和实用。

原创文章，欢迎转载，请注明来源，未经书面允许，请勿用于商业用途。