[發明專利]一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的處理方法

有效

• 申請號: 201410646274.8
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104346229B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 王振岳;羅凡;王建領;陳杰;韓冬;孫虎云;薛廷超;付瑞卿;王繼斌;李俊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;許繼集團有限公司;國網甘肅省電力公司;北京許繼電氣有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 呂秀麗

本發明公開了一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的裝置及方法，該方法包括：初始化管理進程，確定系統設備的運行信息；初始化特征信息結構體及設備；創建實時內存庫；創建通道進程消息共享內存空間，管理進程消息共享內存空間，通道進程消息共享內存空間的信號量，管理進程消息共享內存空間的信號量；將通道進程消息共享內存空間與通道進程特征消息結構體進行映射；根據運行信息建立通道進程，將管理消息傳遞到相應的通道進程；進入管理進程，設定管理消息信號量，讀取小于等于管理消息信號量的管理消息。本發明解決了嵌入式操作系統在多進程間通訊情況下，利用共享內存建立的消息傳遞機制所存在的無用消息傳遞、消息處理效率不高的問題。

技術領域

本發明屬于計算機通訊領域，特別地，涉及一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的裝置及方法。

背景技術

傳統嵌入式計算機通訊技術可以采用管道、FIFO、消息隊列、域間套接字及共享內存方式，由于共享內存在操作方面有簡單靈活和效率高的特點，在嵌入式計算機進程間通訊大量采用。通過共享方式可以實現嵌入式計算機的實時庫管理、進程間通訊隊列等操作。利用共享內存的消息機制，可以解決嵌入式計算機作為通訊管理機時通訊接口間相互轉換的工作，尤其在低速接口與高速接口相互轉換的過程。

在多進程，尤其是20到30個進程訪問共享內存的情況下，如何使消息能夠更快的傳遞，成為一個亟待解決的課題。目前，嵌入式通訊設備一般采用由一個進程，一般是高速通道進程建立共享內存空間進行消息通訊并進行管理，其余通道利用共享內存訪問機制對內存訪問并實現讀取和寫入工作。為保證信息交互過程的同步和數據可靠，一般通過信號量實現共享內存的訪問互斥，防止共享內存的讀寫同步操作造成的數據錯誤。由于操作模式相對簡單，現有技術一般適用于一對一或者多對一的通訊場合，對于多對多的通訊場合，由于進程間消息數量較大，造成很多本進程不需要的信息也被傳遞，從而無用操作太多，造成傳送效率低下。

另外，現有技術也有一個顯著缺點：即沒有考慮多進程通訊在數據同步方面的時間損耗，由于每一個進程在訪問共享內存時，都需要經歷一個等待、鎖定、操作、釋放的過程，原本效率較高的共享內存消息機制在多通道通訊模式下，效率下降較大，在突然出現網絡風暴的過程中，通訊效率會急劇下降。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的裝置及方法，其能夠解決嵌入式操作系統多進程間通訊情況下，利用共享內存建立的消息傳遞機制所存在的無用消息傳遞、消息處理效率不高的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的裝置，其特征在于，該裝置包括消息隊列共享內存單元，所述消息隊列共享內存單元由管理進程消息內存空間和通道進程消息內存空間兩個獨立的部分組成；其中，

所述管理進程消息內存空間，用于管理的消息隊列信息，建立獨立的索引ID，內存讀、寫指針，采用獨立的信號量控制同步；

所述通道進程消息內存空間，用于通訊進程的消息隊列，所有通訊進程采用一個公用的信號量來控制同步，每一個通訊進程具有一個獨立的具備特征值的消息隊列；

所述各消息隊列均采用相同的消息結構體，所述消息結構體包括三個部分：讀寄存器序號、寫寄存器序號、消息隊列空間。

本發明的另一目的還在于提供一種用于嵌入式操作系統進程間通訊優化的方法，其特征在于，該方法包括：

初始化管理進程，讀取系統設備相應的配置文件，確定系統設備的運行信息，所述運行信息包括接口數量信息，和/或設備數量信息，對于每一個運行信息，采用獨立的特征值建立特征消息結構體對所述運行信息進行存儲，所述特征消息結構體包括：讀寄存器序號、寫寄存器序號、消息隊列空間；

初始化所述特征信息結構體，以及所述系統設備；

創建實時內存庫，所述實時內存庫包括參數共享內存，和/或實時數據庫共享內存；