43.Zephyr的FIFO

FIFO是一个内核对象，它实现了传统的先进先出队列，允许线程和 ISR 添加和删除任何大小的数据项。

概念

可以定义任意数量的 FIFO（仅受可用 RAM 的限制）。每个FIFO都由其存储器地址引用。
FIFO 具有以下关键属性：

• 已添加但尚未删除的数据项。队列作为简单的链表实现。

必须先初始化FIFO，然后才能使用。这会将其队列设置为空。
FIFO 数据项必须在字边界上对齐，因为内核保留第一个字，用作指向队列中下一个数据项的指针。因此，保存 N个字节的应用程序数据的数据项需要N+4或N+8字节的内存。如果使用k_fifo_alloc_put()添加数据项，则数据项没有对齐或保留空间要求，而是从调用线程的资源池中临时分配额外的内存。
数据项可以通过线程或 ISR 添加到 FIFO。如果存在等待线程，则该项目直接提供给等待线程;否则，该项目将添加到 FIFO 的队列中。
数据项可以通过线程从 FIFO 中删除。如果 FIFO 的队列为空，则线程可以选择等待给出数据项。任意数量的线程可以同时在空FIFO上等待。添加数据项时，会将其提供给等待时间最长的优先级最高的线程。
如果将多个数据项链接在一起形成单链接列表，则可以在单个操作中将多个数据项添加到 FIFO 中。如果多个写入器将相关数据项集添加到 FIFO，则此功能非常有用，因为它可确保每个集中的数据项不会与其他数据项交错。向 FIFO 添加多个数据项也比一次添加一个数据项更有效。

定义FIFO

FIFO 是使用k_fifo类型 定义的变量。然后必须通过调用k_fifo_init()对其进行初始化。

struct k_fifo my_fifo;
k_fifo_init(&my_fifo);

也可以通过调用K_FIFO_DEFINE在编译时定义和初始化空FIFO。

K_FIFO_DEFINE(my_fifo);

写入FIFO

通过调用k_fifo_put()将数据项添加到FIFO。
注意：FIFO在写入时，第一个子为保留字段，用作指向队列中下一个数据项的指针。

struct data_item_t {
    void *fifo_reserved;   /* 1st word reserved for use by FIFO */
    ...
};
struct data_item_t tx_data;
void producer_thread(int unused1, int unused2, int unused3)
{
    while (1) {
        /* create data item to send */
        tx_data = ...
        /* send data to consumers */
        k_fifo_put(&my_fifo, &tx_data);
        ...
    }
}

可以通过调用k_fifo_put_list()或k_fifo_put_slist()将数据项的单链接列表添加到 FIFO 中。
可以使用k_fifo_alloc_put()将数据项添加到FIFO中。使用此 API，无需为内核在数据项中的使用保留空间,也不需要保留一个子，它是从调用线程的资源池中分配额外的内存，直到读取该项。

读取FIFO

通过调用k_fifo_get()从FIFO中删除数据项。

void consumer_thread(int unused1, int unused2, int unused3)
{
    struct data_item_t  *rx_data;
    while (1) {
        rx_data = k_fifo_get(&my_fifo, K_FOREVER);
        /* process FIFO data item */
        ...
    }
}