[發明專利]一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作方法與系統

在審

• 申請號: 202010328823.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111538580A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王宜懷;董迎秋;劉長勇;蔡闖華;張建
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

本發明提供了一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作方法與系統，涉及通信技術領域，該系統包括主控制模塊和PC機，所述主控制模塊的內核為MCU芯片，包括串口、USB端口，所述串口作為默認通信設備與外界通信，USB端口接PC機的USB口，所述主控制模塊還包括實際線程信號等待模塊、實際線程信號設置模塊、系統服務調用中斷模塊、可掛起系統調用中斷模塊；能夠根據任務分配規則多線程的信號處理，以減少交互帶來的開銷，提升處理效率，降低功耗，并且減少硬件模塊疊加。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其是涉及一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作方法與系統。

背景技術

線程信號的應用場合較多，如任務之間共同讀寫某一共享區域，任務A寫操作完成后可以發一個信號給任務B，當任務B收到這個信號后就可以進行讀操作；下游任務需等待上游任務的完成；當線程越界，或企圖寫一個只讀的內存區域(如程序正文區)，或執行一個特權指令及其他各種硬件錯誤；執行一個并不存在的系統調用；當線程退出，或者子線程終止，等等這些都可以通過信號來實現

當前通信領域不斷發展，各種線程信號處理結構層出不窮，在這種情況下，大多數通過硬件模塊疊加來實現線程信號的操作，導致芯片面積和功耗不斷膨脹，且很不靈活，升級成本很高，并且其實現效率會比較低，從而導致對處理器頻率需求較高、功耗也較大。因此現有簡單的線程信號處理結構還不能有效地勝任高效靈活的處理需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作方法與系統，以解決現有技術中通過硬件模塊疊加來實現線程信號的操作，導致芯片面積和功耗不斷膨脹，且很不靈活，升級成本很高，并且其實現效率會比較低，從而導致對處理器頻率需求較高、功耗也較大的技術問題；本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作系統，包括主控制模塊和PC機，所述主控制模塊的內核為MCU芯片，包括串口、USB端口，所述串口作為默認通信設備與外界通信，USB端口接PC機的USB口，所述主控制模塊還包括實際線程信號等待模塊、實際線程信號設置模塊、系統服務調用中斷模塊、可掛起系統調用中斷模塊。

可選地，實際線程信號等待模塊用于給正在運行的第一任務線程或第二任務線程添加等待標記，暫停第一任務線程或第二任務線程的運行并放到等待隊列中。

可選地，可掛起系統調用中斷模塊用于從中斷隊列中取數據；根據所取數據的類型執行相應處理程序模塊；取就緒隊列中最高優先級線程。

可選地，主控制模塊的內核MCU芯片中設置有寄存器組，所述寄存器組包括通用寄存器、堆棧指針寄存器、連接寄存器、程序計數寄存器、和特殊功能寄存器。

可選地，特殊功能寄存器包括程序模塊狀態字寄存器組，用來保存程序模塊運行時的一些狀態信息；中斷屏蔽寄存器，用來設置屏蔽中斷；控制寄存器，用來設置當前堆棧指針和特權訪問模式。

一種嵌入式實時操作系統的線程信號操作方法，基于上述線程信號操作系統，包括以下步驟，

步驟1：宏定義線程信號，包括第一任務線程信號、第二任務線程信號和第三任務線程信號；

步驟2：對第一任務設置等待的線程信號，此例線程信號為1_SIGNAL，此時第一任務進入到延時隊列；直到串口發送1_SIGNAL這個線程信號，進入到就緒隊列，由系統進行調度完成后續模塊的執行；對第二任務設置等待的線程信號，此例線程信號為2_SIGNAL，此時第二任務進入到延時隊列；直到第三任務發送2_SIGNAL這個線程信號，進入到就緒隊列，由系統進行調度完成后續模塊的執行；

步驟3：發送線程信號