[發(fā)明專利]信號量功能實現(xiàn)方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011471392.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112612582A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 王全利;董廣譜;黃玲;李蒙
• 申請（專利權）人: 北京和利時系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/54
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 解婷婷

本公開實施例提出了一種信號量功能實現(xiàn)方法、裝置以及計算機可讀存儲介質，該方法包括：用戶線程調用用戶空間的信號量接口函數(shù)，當信號量接口函數(shù)向信號量管理線程發(fā)送進程間通信IPC消息后，所述用戶線程被阻塞；當信號量管理線程接收到IPC消息后，所述信號量管理線程調用與所述IPC消息的消息類型對應的處理函數(shù)，被調用的處理函數(shù)執(zhí)行相應的信號量處理功能后，根據(jù)處理結果構建IPC應答消息返回給所述被調用的信號量接口函數(shù)，并喚醒被阻塞的用戶線程。本發(fā)明公開的方法、裝置以及計算機可讀存儲介質實現(xiàn)了基于微內核操作系統(tǒng)的PLC控制器的信號量功能。

技術領域

本公開涉及計算機領域，尤其涉及信號量功能實現(xiàn)方法和裝置。

背景技術

PLC控制器廣泛應用于過程控制領域，提高PLC控制器的安全性意義重大。和利時公司基于國產MIPS架構處理器研發(fā)了高安全的微內核操作系統(tǒng)內核(簡稱微內核)，該微內核運行在內核空間。和利時公司基于該微內核開發(fā)了PLC控制器軟件，該PLC控制器軟件運行在用戶空間。

對于運行在用戶空間的PLC軟件，信號量功能是系統(tǒng)必須提供的一個基本功能。PLC軟件使用信號量來實現(xiàn)多個線程并發(fā)時的進程間通信，全局數(shù)據(jù)訪問保護，線程間同步等功能。信號量功能通常由運行在內核空間的內核實現(xiàn)，例如linux、vxworks等。對于微內核系統(tǒng)，內核沒有提供信號量功能。

發(fā)明內容

本公開實施例提供了一種信號量功能實現(xiàn)方法，包括：

用戶線程調用用戶空間的信號量接口函數(shù)，當信號量接口函數(shù)向信號量管理線程發(fā)送進程間通信IPC消息后，所述用戶線程被阻塞；

當信號量管理線程接收到IPC消息后，所述信號量管理線程調用與所述IPC消息的消息類型對應的處理函數(shù)，被調用的處理函數(shù)執(zhí)行相應的信號量處理功能后，根據(jù)處理結果構建IPC應答消息返回給所述被調用的信號量接口函數(shù)，并喚醒被阻塞的用戶線程。

一種示例性的實施例中，當所述消息類型為請求信號量時，所述被調用的信號量接口函數(shù)為用于請求信號量的接口函數(shù)；所述IPC消息包括信號量的值和請求信號量的用戶線程的標識ID；

所述消息類型對應的處理函數(shù)為用于生成信號量的處理函數(shù)；所述被調用的處理函數(shù)執(zhí)行相應的信號量處理功能后，根據(jù)處理結果構建IPC應答消息返回給所述被調用的信號量接口函數(shù)包括：

從所述IPC消息中解析出請求信號量的用戶線程的ID和信號量的值；

為請求信號量的用戶線程生成信號量，設置信號量標識ID并給所述信號量賦值；

生成包含所述信號量ID和請求信號量的線程ID的IPC應答消息，返回給所述用于請求信號量的接口函數(shù)。

一種示例性的實施例中，當所述消息類型為嘗試獲取信號量時；所述被調用的信號量接口函數(shù)為用于嘗試獲取信號量的接口函數(shù)；所述IPC消息包括信號量標識ID；

所述消息類型對應的處理函數(shù)為用于分配信號量的處理函數(shù)；所述被調用的處理函數(shù)執(zhí)行相應的信號量處理功能后，根據(jù)處理結果構建IPC應答消息返回給所述被調用的信號量接口函數(shù)包括：

從所述IPC消息中解析出請求信號量ID；

檢查所述信號量ID對應的信號量的值；

當所述信號量ID對應的信號量的值大于0時，將該信號量的值減1，并生成包含信號量分配成功的IPC應答消息，返回給所述用于嘗試獲取信號量的接口函數(shù)；

當所述信號量ID對應的信號量的值小于或等于0時，生成包含信號量分配失敗的IPC應答消息，返回給所述用于嘗試獲取信號量的接口函數(shù)。