[發(fā)明專利]一種實時安卓操作系統(tǒng)中的實時Binder處理避免非實時Binder競爭的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910356823.0
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110196777B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊百濤
• 申請（專利權(quán)）人: 楊百濤
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 深圳市徽正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44405
• 代理人: 奉燁

本發(fā)明公開了實時安卓操作系統(tǒng)中的實時Binder處理避免非實時Binder競爭的方法，其特征在于，包括以下步驟：s1：判定Binder請求的性質(zhì)，屬于實時Binder請求還是普通Binder請求，若是實時Binder請求則執(zhí)行步驟S2；S2:Binder驅(qū)動向IPCThreadState類實例請求線程，SPAWN出硬實時或軟實時線程以用于處理實時Binder請求;S3:Binder驅(qū)動公平對待所有實時Binde或?qū)崟rBinder請求有序的插入隊列中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一種實時安卓操作系統(tǒng)中的實時Binder處理避免非實時Binder競爭的方法。

背景技術(shù)

隨著SOC(System On Chip)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在人們生產(chǎn)，生活的各個方面應(yīng)用越來越廣泛，大到航天航空，小到智能手機、智能手表等，可以說是無處不在。由于工作的特殊性，很多嵌入式設(shè)備要求系統(tǒng)對外部事件的響應(yīng)必須在實現(xiàn)設(shè)定的時限范圍內(nèi)完成，使系統(tǒng)具有可預(yù)測性，因此就必須使用實時操作系統(tǒng)。

常用的嵌入式實時操作系統(tǒng)包括有硬時VxWorks，QNX和uCOSII等，軟實時則包括有WinCE等。像VxWorks，QNX和uCOSII等都是一些功能比較簡單的封閉式操作系統(tǒng)。隨著現(xiàn)在的系統(tǒng)日趨復(fù)雜，越來越需要把一些通用的有完善生態(tài)鏈的分時操作系統(tǒng)，如：Linux、Windows等改造成實時操作系統(tǒng)，這樣既能滿足通用需求又能滿足特殊需求。由于Linux開源的特性，這方面已有一些很好的解決方案，如：RTLinux、RTAI、MontaVista等。

現(xiàn)在使用越來越廣泛的谷歌安卓(Android)操作系統(tǒng)也是一種通用的有完善生態(tài)鏈的分時操作系統(tǒng)，它基于Linux內(nèi)核。安卓(Android)操作系統(tǒng)中最重要的進程間通訊機制就是Binder機制。Binder機制在安卓(Android)操作系統(tǒng)中可以說是無處不在。普通的Binder機制用來處理非實時的邏輯，也沒有引入優(yōu)先級的概念。實時安卓操作系統(tǒng)(RTAndroid)中可以將Binder機制用于處理實時邏輯。但將Binder機制用于處理實時邏輯有一個必須要解決的問題，由于Binder機制在安卓(Android)操作系統(tǒng)中可以說是無處不在，在同一進程中，在處理非實時Binder請求時，由于Binder驅(qū)動中的todo鏈表加了鎖，只有當非實時Binder請求處理完后，實時Binder才能得到處理，這顯然和實時系統(tǒng)的設(shè)計原則是不吻合的。具體的說，現(xiàn)有的Binder通訊機制是，當用戶進程發(fā)起B(yǎng)inder請求后，先到達Binder服務(wù)類和接口類，再到達Binder核心類，然后到達IPCThreadState類，最后抵達運行在內(nèi)核空間的Binder驅(qū)動。請求的結(jié)果按相反的路線返回到用戶進程。IPCThreadState類負責和Binder驅(qū)動通訊并維護了Binder線程池。在安卓現(xiàn)在的設(shè)計中，每個用戶進程中都只有一個IPCThreadState類的實例。另外，安卓系統(tǒng)還有一個特殊的Binder服務(wù)ServiceManager，它為Binder機制提供名字服務(wù)。Binder驅(qū)動為每個進程維護了binder_proc的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而binder_proc上也包含等待隊列，這樣binder線程可在上面睡眠。另外，binder_proc上也維護了FIFO隊列，來緩存binder驅(qū)動在某個進程上所有未處理的工作。另外，binder驅(qū)動也維護了鎖，來同步同一個進程上并發(fā)的binder請求。

在實時安卓操作系統(tǒng)(RTAndroid)中，Binder機制也被用來處理實時的事件或請求的跨進程傳遞需求，因為Binder機制是一種高效且編程靈活的跨進程通訊機制。從上面分析可以，如果不對安卓原生的Binder機制做改進，實時的事件或請求的Binder處理沒有被區(qū)別對待，當系統(tǒng)中的非實時Binder請求頻繁且繁忙時，實時的事件或請求的Binder處理將延遲很多，實時性能將得不到保證。

發(fā)明內(nèi)容