[發明專利]一種時間觸發的嵌入式任務通訊裝置與方法

有效

• 申請號: 201610665277.5
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN106598708B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 顏紀迅;宋科璞;武方方;徐建軍;朱立平;鄭小寧
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/54
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明涉及一種時間觸發的嵌入式任務間通訊裝置與方法。在安全關鍵領域，要求任務的執行過程具備確定性。為解決原有的基于事件的任務間通訊不確定性問題，本發明提出一種基于時間觸發架構的任務通訊裝置，包括：發送端口空間模塊，接收端口空間模塊，發送存儲緩存，接收存儲緩存，靜態時間規劃表存儲模塊，時間觸發任務通訊模塊和時間觸發任務調度模塊。由時間觸發任務通訊模塊根據靜態時間規劃表存儲模塊，讓任務間通訊在確定的任務切換時刻才實際完成，從而確實的保證了系統的輸出不會因為任務間通訊的發生時刻不同而不同。

技術領域

本發明屬于安全關鍵計算機的使用技術，具體涉及一種時間觸發的嵌入式任務通訊裝置與方法。

背景技術

在計算機應用領域，為更好發揮計算機性能，通常將運行于其上的軟件分解為多個任務，在不同時段共享使用計算機資源，以共同完成特定的系統級功能。由于多個任務是用于實現同一個功能，因此任務之間必然會存在運行的協同，以及信息的交互，即任務間的通訊。傳統經典的軟件任務調度方式，在任務間通訊上使用事件型的解決方案，即使用信號量、互斥鎖等方式，在某個任務內部的某個事件發生后，調整其它任務的調度序列，直到這個事件完整結束后，再恢復其它任務的調度。這種調整任務調度的任務間通訊方式，重視計算機資源局部的使用效率，但是存在兩個問題，其一，是不同任務的相互關系，可能隨著任務運行時間的細微差別而形成差異，導致最終同樣的系統級輸入不一定能夠得到同樣的系統級輸出；其二，是在復雜的運行環境中，各種任務的循環依賴關系，可能導致全局上的任務運行死鎖。

在安全關鍵領域，由于任務失敗可能引發機毀人亡的災難性事故，因此要求任務的執行過程具備確定性。而事件型的嵌入式任務間通訊機制，無法完全隔絕不確定性的引入，因此并不能很好的適用于安全關鍵領域。為此，需要一種基于時間觸發架構下的任務間通訊機制，以解決這一類問題。

發明內容

本發明的目的是：為解決基于時間觸發架構的安全關鍵系統，對于計算機節點中任務間數據通訊的確定性要求，而設計的一種嵌入式任務間通訊方法。

本發明的技術方案：

提供一種時間觸發的嵌入式任務間通訊裝置，其特征在于，包括：

發送端口空間模塊，為指向發送緩存的數據指針，任務通訊發送的過程，實際是將待發送數據寫入發送端口空間指向的發送緩存的過程；

接收端口空間模塊，為指向接收緩存的數據指針，任務通訊接收的過程，實際是將接收數據由接口端口空間指向的接收緩存中讀出的過程；

發送存儲緩存，用來保存實際待發送的數據；

接收存儲緩存，用來保存實際接收到的數據；

靜態時間規劃表存儲模塊存儲模塊，用來預先靜態定義各任務的執行過程；

時間觸發任務通訊模塊，用來根據靜態時間規劃表存儲模塊存儲模塊，使用通訊通道完成任務間通訊的數據傳輸；

時間觸發任務調度模塊，用來根據靜態時間規劃表存儲模塊存儲模塊，進行任務的調度。

提供一種時間觸發的嵌入式任務間通訊方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，系統初始化中，定義發送任務和接收任務間的通訊通道，通訊通道具有發送端口空間以及接收端口空間，發送任務對應發送端口空間，接收任務對應接收端口空間；

步驟二，時間觸發任務調度模塊按照預定義的靜態時間規劃表存儲模塊存儲模塊，對任務進行周期性的調度運行；

步驟三：任務周期運行中，需要發送任務進行數據發送時，時間觸發任務通訊模塊此時將需要發送的數據緩存在發送任務的發送端口空間中，進入步驟四；