[发明专利]一种基于多核处理器的消息交互方法

说明书

本发明公开了一种基于多核处理器的消息交互方法，包括同时定义了定制的消息帧格式以及消息存储方法；消息帧格式包含消息内容及定制的帧头；消息存储方法用于组织及存储消息帧；还包括了在发送方和接收方分别具有各自独立的消息模块，发送方消息模块用于接收应用层的消息数据并组织成消息帧发送出去；接收方消息模块用于将消息帧处理后传递给应用程序。本发明实现了一种消息收发方法，通过轮询方式，判断索引区的读写序号后，在消息存储区内循环读取及写入消息帧，用于ARM与DSP之间的点对点通信。本发明灵活的实现多核处理器之间的消息通信，具有可靠性高，带宽大的特点。

技术领域

本发明涉及一种基于多核处理器的消息交互方法，属于多核处理器以及多操作系统技术领域。

背景技术

随着信息技术的不断进步，单核处理器暴露出许多的局限性，单纯地提高主频已经没有办法满足越来越高的性能需求，而且单核处理器的集成度已经趋近极限，功耗也越来越高。因此随着电力市场的发展需要，在电力系统智能设备领域，多核处理器的使用已经逐渐成为趋势。

在电力系统智能设备应用中，经常会出现多核处理器核心之间需要交互消息的情况。多核处理器之间大量管理、心跳等消息数据交互是嵌入式系统的关键技术之一。常规的消息总线依赖于外部硬件模块，例如CAN、FPGA等，硬件成本较高，数据传输效率低。同时在现有技术中有在共享内存区中分配内存作为多核共享消息池的方法，其本质是基于共享内存和核间中断技术，并且多核需要操作系统的统一管理，需要依靠操作系统的自旋锁，消息队列等机制。这种方法不能用于独立核和操作系统之间，在实际使用中存在很多不便且容易相互干扰。

为了实现高灵活、高带宽以及高可靠性的要求，需要设计一种多核消息交互方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种高灵活、高带宽以及高可靠性的多核消息交互方法。

为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于多核处理器的消息交互方法，其特征是，发送方和接收方分别具有各自独立的消息模块，发送方消息模块用于接收应用层的消息数据并组织成消息帧发送出去；接收方消息模块用于将消息帧处理后传递给应用程序；具体包括以下步骤：

S1：在发送方和接收方分别设定独立的存储区；

S2：将步骤S1设定的存储区分为索引区和消息存储区，所述索引区存储当前读序号与写序号，标识当前读写位置；所述消息存储区用于存放消息帧，所述消息帧包括帧头和消息内容；

S3：在发送方和接收方分别设定用于读取索引区序号来判断存储区剩余空间或需要读取的消息帧数目的消息模块；

S4：接收方的消息模块通过当前读写序号判断是否有数据需要读取以及当前读取位置，发送方的消息模块通过读写序号判断是否有空间写入以及当前写入位置；

S5：发送方处理器的消息模块根据应用程序传递的消息内容判断需要写入的消息存储区，同时将消息数据组成特定的消息帧格式，直接写入对应的消息存储区并更新索引区内的写序号。

进一步地，所述特定的消息帧格式包括帧头以及消息内容，帧头占8字节，包含消息帧类型标识、目的地址、发送序号、保留字节以及消息长度。

再进一步地，所述消息长度占4字节，为字节4到7；

所述消息内容所占字节数为消息长度定义为n，位置为8到n+7。

进一步地，所述消息内容包括心跳报文和管理报文。

进一步地，接收方消息模块定时轮询本核心需要读取的消息存储区，根据读写序号判断是否有消息帧需要处理，并校验消息帧的完整及正确性，更新读序号后通知应用程序消息到达。