[發(fā)明專利]實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法、電子設(shè)備和共享內(nèi)存數(shù)據(jù)管理庫

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• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111506436A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖玉科;張楊敏
• 申請（專利權(quán)）人: 炬星科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 深圳協(xié)成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

本發(fā)明公開實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法、電子設(shè)備和共享內(nèi)存數(shù)據(jù)管理庫。實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法，包括：分配共享內(nèi)存數(shù)據(jù)池，所述數(shù)據(jù)池可供多進程訪問；將所述數(shù)據(jù)池劃分成若干最小共享數(shù)據(jù)單元；內(nèi)存管理模塊在接收到進程的讀/寫請求時對最小共享數(shù)據(jù)單元的操作加鎖，多進程并發(fā)地申請持有讀寫鎖進行操作；所述內(nèi)存管理模塊在執(zhí)行完進程的讀/寫操作后解除該讀寫鎖。對共享內(nèi)存數(shù)據(jù)池進行小塊(小顆粒)劃分，針對每個小顆粒共享數(shù)據(jù)加鎖和同步，實現(xiàn)了多并發(fā)的效果，減少多進程相互等待，提高整體通信效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法、電子設(shè)備和共享內(nèi)存數(shù)據(jù)管理庫。

背景技術(shù)

基于Linux或者類Unix的機器人系統(tǒng)下，共享內(nèi)存是常見的進程間通信方式，一個共享內(nèi)存段被kernel創(chuàng)建，并且映射到用戶態(tài)進程的數(shù)據(jù)段。使用共享內(nèi)存通信最大的好處是效率很高，因為進程可以直接讀寫內(nèi)存，而不需要任何數(shù)據(jù)的拷貝。但是，在多個進程使用共享內(nèi)存通信的時候，會涉及到讀寫數(shù)據(jù)的同步和互斥，而目前通用的做法是直接對整個共享內(nèi)存數(shù)據(jù)管理庫或數(shù)據(jù)池進行加鎖，那么在某一時間點上，只能由一個進程對此共享數(shù)據(jù)進行修改，其他進程只能阻塞等待，導(dǎo)致整體通信效率底下。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法、電子設(shè)備和共享內(nèi)存數(shù)據(jù)管理庫。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法，所述方法包括：

分配共享內(nèi)存數(shù)據(jù)池，所述數(shù)據(jù)池可供多進程訪問；

將所述數(shù)據(jù)池劃分成若干最小共享數(shù)據(jù)單元；

內(nèi)存管理模塊在接收到進程的讀/寫請求時對最小共享數(shù)據(jù)單元的操作加鎖，多進程并發(fā)地申請持有讀寫鎖進行操作；所述內(nèi)存管理模塊在執(zhí)行完進程的讀/寫操作后解除該讀寫鎖。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述最小共享數(shù)據(jù)單元用于存儲通用模型的數(shù)據(jù)，所述通用模型根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型的具體數(shù)據(jù)抽象而成。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述方法還包括：

參與跨進程通信的服務(wù)端寫入數(shù)據(jù)；

參與跨進程通信的客戶端讀取數(shù)據(jù)，所述客戶端的數(shù)量為多個。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述數(shù)據(jù)池的尺寸由系統(tǒng)預(yù)設(shè)或由用戶設(shè)置，所述最小共享數(shù)據(jù)單元的塊顆粒度越小，則所述數(shù)據(jù)池的粒度越小，則共享效率越高。

在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述讀/寫操作為針對第一最小共享數(shù)據(jù)單元的寫操作時，所述服務(wù)端申請持有讀寫鎖，若申請成功，所述服務(wù)端進行寫操作，在寫操作完成后釋放讀寫鎖，將準備條件廣播通知所有客戶端；所述服務(wù)端繼續(xù)申請持有第二最小共享數(shù)據(jù)單元的讀寫鎖，并同理操作。

在本發(fā)明的一個實施例中，若所述服務(wù)端申請持有讀寫鎖失敗，則使寫操作進入等待狀態(tài)。

在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)所述讀/寫操作為第一客戶端接收到所述廣播通知后，針對第一最小共享數(shù)據(jù)單元的讀操作時，所述第一客戶端申請持有讀寫鎖，若申請成功，所述第一客戶端進行讀操作，并在讀操作完成后釋放讀寫鎖；若第一客戶端申請持有讀寫鎖失敗，則使讀操作進入等待狀態(tài)；

同時，當(dāng)所述讀/寫操作為第M客戶端接收到所述廣播通知后，針對第N最小共享數(shù)據(jù)單元的讀操作時，所述第M客戶端申請持有讀寫鎖，并同理操作。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述內(nèi)存管理模塊使用二維數(shù)組記錄多個具有唯一標(biāo)識的所述最小共享數(shù)據(jù)單元的讀寫鎖訪問狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括一個或多個處理器，所述處理器被配置為執(zhí)行如上述的實現(xiàn)內(nèi)存共享的方法。