[发明专利]在非实时操作系统中执行时间关键处理的方法和设备

说明书

一种在非实时操作系统中执行时间关键处理的方法和设备。该方法包括：通过抓包工具捕获来自外部设备的报文；分析报文是否是与时间关键处理关联的采样值报文，并且当报文是与时间关键处理关联的采样值报文时，将采样值报文所包含的数据单元写入第一缓冲区；预处理被写入第一缓冲区的数据单元，预处理包括对数据单元的字节进行排列组合以使指示采样值的字节位于特定位置；响应于第一缓冲区中的预处理的数据单元达到预定数量时，将预定数量的预处理的数据单元从第一缓冲区写入专用于实时专用线程的第二缓冲区，同时触发实时专用线程；以及通过实时专用线程从第二缓冲区读取预处理的数据单元来执行时间关键处理。

技术领域

本公开涉及一种在非实时操作系统中执行时间关键处理的方法和设备，更具体地，涉及一种在计算设备(诸如个人计算机)的非实时操作系统中执行与采样值报文相关联的时间关键处理的方法以及执行该方法的设备。

背景技术

在诸如智能变电站的电力系统中，对于某些突发事件或特定任务，希望系统能够对这些事件或任务进行实时的处理，以最大限度地减少损失。例如，对于电力系统中的继电保护，当检测到电路故障时，希望故障电路在第一时间被切断以减少重大事故发生的可能性。目前依赖于电力系统中的实时操作系统(Real-time Operating System,RTOS)实时地处理电力系统的采样值报文来实现对突发事件或特定任务的响应。实时操作系统的软件开发和调试通常在包括印刷电路板(Printed circuit board，PCB)的硬件开发和调试之后进行。然而，在一些特殊情况下，例如，由于硬件开发和调试受阻(例如，由于新冠疫情造成硬件开发所需的元器件无法按期获得)或者由于现场无测试条件而导致实时操作系统的软件开发或调试无法进行时，期望可以利用非实时操作系统来模拟实时操作系统，以进行软件开发和调试。

发明内容

鉴于此，本公开实施例的目的在于提供一种能够在非实时操作系统中处理时间关键处理的方法和设备，其能够在非实时操作系统中更好地满足时间关键处理对实时性的要求。

本公开的一方面提供一种在非实时操作系统中执行时间关键处理的方法。该方法包括：通过抓包工具捕获来自外部设备的报文；分析所述报文是否是与所述时间关键处理关联的采样值报文，并且当所述报文是与所述时间关键处理关联的采样值报文时，将所述采样值报文所包含的数据单元写入第一缓冲区；预处理被写入所述第一缓冲区的数据单元，所述预处理包括对所述数据单元的字节进行排列组合使得指示采样值的字节位于特定位置；响应于所述第一缓冲区中的预处理的数据单元达到预定数量，将所述预定数量的预处理的数据单元从第一缓冲区写入专用于实时专用线程的第二缓冲区，同时触发所述实时专用线程；以及通过所述实时专用线程从所述第二缓冲区读取所述预处理的数据单元来执行所述时间关键处理。

可选地，将预处理的数据单元从第一缓冲区写入第二缓冲区包括：基于所述第二缓冲区的写指针将所述预处理的数据单元写入第二缓冲区，并且对于每一次写入，所述第二缓冲区的写指针的偏移量为所写入的数据单元的数量；并且所述实时专用线程从所述第二缓冲区读取所述预处理的数据单元包括：基于所述第二缓冲区的读指针从所述第二缓冲区读取所述数据单元，并且对于每一次读取，在所述非实时操作系统的处理能力允许的情况下，所述读指针的偏移量被确定为使得所述读取后的读指针与当前的所述写指针对齐的偏移量。

可选地，当所确定的所述读指针的偏移量超过预定偏移阈值时，触发报错消息。

可选地，所述时间关键处理包括采样值获取、采样值处理和保护决策，并且所述采样值获取响应于所述实时专用线程被触发而被触发，其用于从所述第二缓冲区获取所述数据单元中的所述采样值；所述采样值处理响应于所述采样值获取的执行结束而被触发，其用于对所述采样值进行处理以形成用于做出保护决策的数据；以及所述保护决策响应于所述采样值处理已执行预定次数而被触发，其用于根据所述用于执行保护决策的数据做出保护决策。

可选地，所述方法还包括：将所述实时专用线程执行所述时间关键处理而生成的结果数据写入本地数据库。