[發明專利]一種基于多核處理器的消息交互方法

在審

• 申請號: 201810694310.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108958953A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 王浩;周強;劉偉;周谷慶;侯先棟
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于多核處理器的消息交互方法，包括同時定義了定制的消息幀格式以及消息存儲方法；消息幀格式包含消息內容及定制的幀頭；消息存儲方法用于組織及存儲消息幀；還包括了在發送方和接收方分別具有各自獨立的消息模塊，發送方消息模塊用于接收應用層的消息數據并組織成消息幀發送出去；接收方消息模塊用于將消息幀處理后傳遞給應用程序。本發明實現了一種消息收發方法，通過輪詢方式，判斷索引區的讀寫序號后，在消息存儲區內循環讀取及寫入消息幀，用于ARM與DSP之間的點對點通信。本發明靈活的實現多核處理器之間的消息通信，具有可靠性高，帶寬大的特點。

技術領域

本發明涉及一種基于多核處理器的消息交互方法，屬于多核處理器以及多操作系統技術領域。

背景技術

隨著信息技術的不斷進步，單核處理器暴露出許多的局限性，單純地提高主頻已經沒有辦法滿足越來越高的性能需求，而且單核處理器的集成度已經趨近極限，功耗也越來越高。因此隨著電力市場的發展需要，在電力系統智能設備領域，多核處理器的使用已經逐漸成為趨勢。

在電力系統智能設備應用中，經常會出現多核處理器核心之間需要交互消息的情況。多核處理器之間大量管理、心跳等消息數據交互是嵌入式系統的關鍵技術之一。常規的消息總線依賴于外部硬件模塊，例如CAN、FPGA等，硬件成本較高，數據傳輸效率低。同時在現有技術中有在共享內存區中分配內存作為多核共享消息池的方法，其本質是基于共享內存和核間中斷技術，并且多核需要操作系統的統一管理，需要依靠操作系統的自旋鎖，消息隊列等機制。這種方法不能用于獨立核和操作系統之間，在實際使用中存在很多不便且容易相互干擾。

為了實現高靈活、高帶寬以及高可靠性的要求，需要設計一種多核消息交互方法。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種高靈活、高帶寬以及高可靠性的多核消息交互方法。

為實現上述技術目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于多核處理器的消息交互方法，其特征是，發送方和接收方分別具有各自獨立的消息模塊，發送方消息模塊用于接收應用層的消息數據并組織成消息幀發送出去；接收方消息模塊用于將消息幀處理后傳遞給應用程序；具體包括以下步驟：

S1：在發送方和接收方分別設定獨立的存儲區；

S2：將步驟S1設定的存儲區分為索引區和消息存儲區，所述索引區存儲當前讀序號與寫序號，標識當前讀寫位置；所述消息存儲區用于存放消息幀，所述消息幀包括幀頭和消息內容；

S3：在發送方和接收方分別設定用于讀取索引區序號來判斷存儲區剩余空間或需要讀取的消息幀數目的消息模塊；

S4：接收方的消息模塊通過當前讀寫序號判斷是否有數據需要讀取以及當前讀取位置，發送方的消息模塊通過讀寫序號判斷是否有空間寫入以及當前寫入位置；

S5：發送方處理器的消息模塊根據應用程序傳遞的消息內容判斷需要寫入的消息存儲區，同時將消息數據組成特定的消息幀格式，直接寫入對應的消息存儲區并更新索引區內的寫序號。

進一步地，所述特定的消息幀格式包括幀頭以及消息內容，幀頭占8字節，包含消息幀類型標識、目的地址、發送序號、保留字節以及消息長度。

再進一步地，所述消息長度占4字節，為字節4到7；

所述消息內容所占字節數為消息長度定義為n，位置為8到n+7。

進一步地，所述消息內容包括心跳報文和管理報文。

進一步地，接收方消息模塊定時輪詢本核心需要讀取的消息存儲區，根據讀寫序號判斷是否有消息幀需要處理，并校驗消息幀的完整及正確性，更新讀序號后通知應用程序消息到達。