[发明专利]基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台

权利要求书

1.一种基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，包括：原子临界数据读写模块、支持服务组件模块、进程间通信端模块及进程间通信接口模块；

其中，原子临界数据读写模块：使用处理器提供端原子读写指令与内存屏障指令实现对于数据的有序写入与读取；

支持服务组件模块：作为守护进程持续运行在计算环境中，负责接受通信端控制指令，并创建于管理用于进程间通信的共享内存，同时负责管理不同通信端之间的链路连接；

进程间通信端模块：运行于实例中需要完成进程间通信端的具体进程中，负责向通信端发送指令与接收支持组件发送端完成指令，在通信端存储支持组件为通信端创建的共享内存地址；

进程间通信接口模块：在保护临界数据的机制下，向已创建的共享内存中写入或读取数据。

2.根据权利要求1所述的基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，所述原子临界数据读写模块包括：易失读取、顺序写入、易失写入、原子获取增加FAA及比较交换CAS；

其中，易失读取、顺序写入及易失写入均使用MIPS64内存屏障指令；

原子获取增加FAA和比较交换CAS使用MIPS64 LL/SC指令。

3.根据权利要求1所述的基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，所述支持服务组件模块的运行流程包括：

S1、根据用户输入命令，以预设配置创建并启动支持服务组件；

S2、支持服务组件创建并初始化到组件共享内存，作为与各通信端传递命令的通信接口，各通信端通过写入与读取共享内存连接通信链路；

S3、在支持服务组件运行标志位仍为真时，读取到组件共享内存，获取共享内存中通信端指令，根据指令注册或注销通信端，同时创建或删除到端共享内存用于支持通信端之间的进程间通信，并更新通信链路，其后向到组件共享内存中写入完成指令；

S4、读取到组件共享内存，根据其中的各通信端心跳状态，注销已不再活跃的通信端，根据连接状态回收共享内存；同时，在共享内存中跟新自身心跳数据，以向各通信端保证自己的运行状态；

S5、根据设定的调度参数闲置，回到S3。

4.根据权利要求1所述的基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，所述进程间通信端模块运行流程包括：

1)通过context数据结构中储存的配置数据，于需要进程间通信的进程汇总，创建新线程，作为通信端构造器；

2)进程调用创建发送端/接受端函数，通信端构造器向到组件共享内存写入注册发送端/接受端命令；

3)进程调用创建发送端/接受端完成函数，通信端构造器不断读取到组件共享内存，直至收到支持组件发送的对应创建完成命令，根据命令中传递的信息在本地初始化发送端/接受端；

4)进程调用进程间通信接口进行进程间通信过程；

5)进程调用关闭发送端/接受端函数，通信端构造器向到组件共享内存中写入注销发送端/接受端命令，删除发送端/接受端；

6)进程调用关闭通信端函数，关闭通信端构造器。

5.根据权利要求1所述的基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，所述进程间通信接口模块写入流程包括：

a.进程调用写入函数，发送端原子读取当前滑动窗口限制与当前发送队列队尾位置，队尾位置大于滑动窗口限制时，返回写入失败；

b.在当前写入队尾位置到共享内存尾部容量小于所需写入大小时，调用填充过程，首先将数据大小设为负值，以标志写入未完成；将写入数据头中数据类型设置为填充数据，填充完成后将数据头中数据大小设为填充数据大小，返回写入失败；

c.原子获取增加写入队列队尾位置，写入数据头，写入完成后将数据头中数据大小设为写入数据大小，标志写入完成，返回写入完成。

6.根据权利要求5所述的基于国产龙芯处理器的进程间通信系统，其特征在于，所述c步骤中原子获取增加写入队列队尾位置，写入数据头，其中数据类型设置为传输数据，数据大小设置为负值，使用memcpy写入数据。