[發(fā)明專利]基于消息機(jī)制的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210053879.7
• 申請日: 2012-03-03
• 公開（公告）號: CN102662771A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許志
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于消息機(jī)制的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法，用于計算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法，用于計算機(jī)實(shí)時計算和實(shí)時仿真。

背景技術(shù)

實(shí)時操作系統(tǒng)由于具有確定的中斷響應(yīng)和線程優(yōu)先級，因此主要用于在計算機(jī)實(shí)時計算和實(shí)時仿真，但由于其結(jié)構(gòu)簡單，人機(jī)交互能力較差，因此目前普遍將其作為實(shí)時調(diào)度內(nèi)核，而采用Windows系統(tǒng)完成人機(jī)交互。

現(xiàn)有的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程的數(shù)據(jù)交互，通常采用在計算機(jī)內(nèi)存開辟一塊存儲空間，能夠被雙方進(jìn)程讀寫的共享內(nèi)存機(jī)制，實(shí)時進(jìn)程每計算一次，將計算結(jié)果保存在內(nèi)存中，而非實(shí)時進(jìn)程在進(jìn)行界面顯示與處理時，設(shè)置一個定時器，定時在共享內(nèi)存中取數(shù)據(jù)，完成人機(jī)交互。這種方法雖然易于實(shí)現(xiàn)，但是需要兩個進(jìn)程對一塊內(nèi)存區(qū)頻繁進(jìn)行讀寫操作，同時計算和仿真數(shù)據(jù)可能丟失，對結(jié)果分析產(chǎn)生影響，此外，這種方式不能夠靈活實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，開發(fā)者必須知道雙方的數(shù)據(jù)約定，因此不能靈活應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種基于消息機(jī)制的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法，已達(dá)到能夠?qū)崟r進(jìn)程和非實(shí)時進(jìn)程間靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并且不丟失交互數(shù)據(jù)。

技術(shù)方案

一種基于消息機(jī)制的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：針對進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的實(shí)時進(jìn)程和非實(shí)時進(jìn)程，設(shè)定兩個相互獨(dú)立共享內(nèi)存消息棧，分別是實(shí)時進(jìn)程發(fā)-非實(shí)時進(jìn)程收消息棧和實(shí)時進(jìn)程收-非實(shí)時進(jìn)程發(fā)消息棧，所述兩個消息棧的數(shù)據(jù)管理采用數(shù)據(jù)緩沖和先進(jìn)后出機(jī)制；

步驟2：設(shè)置實(shí)時進(jìn)程和非實(shí)時進(jìn)程數(shù)據(jù)交互的消息類型，實(shí)時進(jìn)程發(fā)出-非實(shí)時進(jìn)程接收消息包括仿真計算消息、錯誤消息、通知顯示消息、計算結(jié)束消息；非實(shí)時進(jìn)程發(fā)出-實(shí)時進(jìn)程接收消息包括仿真計算管理消息，初始參數(shù)設(shè)置消息；

步驟3：設(shè)置共享內(nèi)存消息棧機(jī)制的緩沖區(qū)Fp_r為實(shí)時進(jìn)程計算頻率，F(xiàn)p_c為非實(shí)時進(jìn)程讀取頻率；

步驟4：實(shí)時進(jìn)程將每步計算數(shù)據(jù)和觸發(fā)的錯誤以消息模式壓棧進(jìn)入實(shí)時進(jìn)程發(fā)-非實(shí)時進(jìn)程收共享內(nèi)存消息棧，同時非實(shí)時進(jìn)程查詢實(shí)時進(jìn)程發(fā)-非實(shí)時進(jìn)程收共享內(nèi)存消息棧，當(dāng)有消息時壓棧取出消息進(jìn)出消息響應(yīng)，直到消息棧清空為止；

步驟5：非實(shí)時進(jìn)程將控制指令信息以消息模式壓棧進(jìn)入實(shí)時進(jìn)程收-非實(shí)時進(jìn)程發(fā)消息棧；同時實(shí)時進(jìn)程查詢實(shí)時進(jìn)程收-非實(shí)時進(jìn)程發(fā)消息棧，當(dāng)有消息時壓棧取出消息進(jìn)出消息響應(yīng)，直到消息棧清空為止。

有益效果

本發(fā)明提出的一種基于消息機(jī)制的實(shí)時進(jìn)程與非實(shí)時進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交互方法，可以在不影響實(shí)時進(jìn)程實(shí)時性和計算數(shù)據(jù)不丟失條件下，實(shí)現(xiàn)在非實(shí)時進(jìn)程中對的實(shí)時進(jìn)程產(chǎn)生的計算和仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和分析。本發(fā)明所有的方法具有較強(qiáng)的通用性，因此可以方便對實(shí)時仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、顯示分析和處理。

附圖說明

圖1：本發(fā)明方法流程圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

現(xiàn)需要在Windows計算機(jī)上安裝RTX(Window嵌入式操作系統(tǒng))完成實(shí)時仿真計算，同時應(yīng)用Windows友好的人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)的顯示和分析、仿真流程的控制。RTX實(shí)時仿真進(jìn)程周期為10毫秒，每步仿真計算產(chǎn)生的最大數(shù)據(jù)量為512個字節(jié)，而Windows非實(shí)時進(jìn)程界面刷新周期為50毫秒，主要進(jìn)行仿真流程控制和數(shù)據(jù)結(jié)果的顯示和保存。

根據(jù)本發(fā)明，具體實(shí)施過程如下：

1)對任務(wù)功能按照運(yùn)行特性進(jìn)行正確有效的劃分成兩部分：非實(shí)時部分(Windows進(jìn)程)和實(shí)時部分(RTX進(jìn)程)。兩者數(shù)據(jù)交互的類型主要包括實(shí)時進(jìn)程的仿真計算結(jié)果消息、錯誤消息、仿真過程通知消息；非實(shí)時進(jìn)程消息主要包括仿真流程控制消息、參數(shù)設(shè)置消息等；

2)分別建立RTX進(jìn)程收(Windows進(jìn)程發(fā))和Windows進(jìn)程收(RTX進(jìn)程發(fā))兩個共享內(nèi)存消息堆棧，為保證系統(tǒng)運(yùn)行的高效性，盡量減少在兩種進(jìn)程之間的同步信號和數(shù)據(jù)流。將堆棧消息緩沖數(shù)設(shè)置為128，將消息最大允許數(shù)據(jù)量設(shè)置為512字節(jié)；