[发明专利]一种基于进程的仿真任务并行调度方法

说明书

本发明公开一种基于进程的仿真任务并行调度方法：针对嵌入式装置多块处理器插件的架构，在PC机中启动仿真管理进程作为主进程，由主进程创建若干子进程虚拟实时处理器插件。主进程创建调度和数据共享内存，在子进程都完成初始化后，主进程启动单个周期仿真开始标志，各子进程读取调度共享内存的仿真开始标志，启动任务运算，任务结束后置子进程任务运算结束标志，之后进入等待状态。主进程汇总各子进程的结束标志后，下发下个周期开始标志，循环处理到所设置的仿真运送次数上限，进程退出运行。

技术领域

本发明属于嵌入式装置虚拟仿真领域，具体基于进程的仿真任务并行调度方法。

背景技术

当前嵌入式装置研发模式还是以串行研发为主，即需先研发出对应功能的硬件、调通系统驱动后，才能进行应用程序开发。对于一个具备多个功能的装置，串行开发周期长，为提高研发和测试效率，需在PC机上，模拟嵌入式装置的实际运行环境和功能接口，实现离线仿真功能，节省研发设备投入，提高开发和工程实施效率。已有文献的仿真方法，往往只考虑1个CPU的情况，少量考虑多CPU的方法，则采用单进程-多线程的方式。由于在1个进程中集成多个CPU的程序，需要避免变量命名和函数重复，即需修改各个CPU插件的程序，增加1层数据封装，导致嵌入式应用程序和仿真程序有较大差异，无法实现同源维护。在嵌入式装置中，各个处理器插件可视为相对独立的进程，通过硬件总线中断同步。基于进程模式仿真，需实现并行调度，避免各个进程由于运算任务不同，失去同步，故需要一种能够虚拟多处理插件的仿真架构，各个插件保持相对独立，在避免命名冲突的同时，能够控制各个进程的仿真任务启停，保持同步。本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是实现嵌入式装置多处理器应用时，仿真任务的同步调度。为了达成上述目的，本发明提供一种基于进程的仿真任务并行调度方法，其特征在于在PC机上创建主进程和若干子进程，用多进程并行协同方式来虚拟仿真嵌入式多处理器装置，采用共享内存实现每个周期任务并行调度。具体包括如下步骤：

第一步：开发虚拟仿真管理主进程，命名为Master,将各处理器插件的程序编译为可执行进程，即处理器运算子进程,可命名为Dsp1、Dsp2等。

第二步：设置仿真周期和仿真总时间，计算仿真总次数，并启动主进程Master。主进程Master获取仿真参数并读取仿真配置文件，根据插件配置信息和数据交换配置信息，创建调度共享内存和数据共享内存，主进程Master启动若干处理器运算子进程，进入等待休眠状态，休眠结束后，读取各个子进程是否结束初始化或结束单个周期运算的标志，如果未读取到结束标志，继续休眠等待。

第三步：各处理器运算子进程启动后，打开和映射共享内存，并进行初始化等工作。完成该进程的初始化工作后，在调度共享内存中设置该子进程初始化结束标志，并进入等待休眠状态，并周期读取是否可以启动周期运算标志。主进程Master读取到所有子进程初始化结束标志或者读取到所有子进程结束单次运算标志后，在调度共享内存中设置开始仿真运算标志。

第四步：各子进程读取到Master设置的开始仿真运算标志后，置本进程进入运算状态，读取数据共享内存中其它进程数据，执行本进程的周期任务，将跨进程交换的输出数据写入到数据共享内存，然后置本进程单次周期运算结束标志，进入等待休眠状态，休眠结束后，并读取是否可以启动下个周期运算的标志，如果未读取到开始运算标志，继续休眠等待。

重复第三、四步，直到仿真运算次数达到设置的上限。

进一步地，所述的第二步中，主进程Master根据配置文件获取需要创建的子进程个数，可以适用于不同嵌入式装置的不同处理器应用。

进一步地，所述的第四步中，主进程负责设置运算任务开始标志，仅当所有子进程结束单次运算后，才能触发进入下次运算，实现每个周期内，各个子进程是并发运行的，虚拟实现了嵌入式装置多处理器插件基于硬件总线中断同步机制。