CN101604259A - 一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，解决提供嵌入式系统多进程之间的资源同步调度的方法，采用的技术方案是，该方法借助网络协议报文和计算机配套软件程序指令实现的，具体包括启动引导程序、载入操作系统内核、加载同步脚本、进程同步控制以及进程调度过程，首先在系统内核中设置本方法专用的中间存储单元、在任务的多进程执行过程中在以上的存储单元中以注册形式将所有进程以代码形式存储起来，再将所有进行程代码与进程中要所执行的进程指令集地址建立由向量映射对照表。本发明的有益效果是容易实施，方便于嵌入式设备的升级和大规模的部署。
Description
技术领域
本发明涉及到嵌入式操作系统对进程之间的调度方法，具体讲涉及一种基于嵌入式系统的多进程同步资源调度的方法。
背景技术
随着社会的进步，科技的发展，多元化设备也是日新月异，用户对嵌入式设备也提出了更高的要求，需要能够提供功能完备、安全、快捷、稳定、易操作等优点的嵌入式设备，全而完善的功能必定需要一套完备的管理机制，小而全的系统简称为嵌入式系统，用来管理嵌入式设备的系统，对整个系统中存在的用户接口和内部接口之间协调和操作，为用户提供更加人性化的操作。统一对系统中资源分配调度，系统存在的核心调度的实体都在对应一个用户接口程序，为保证嵌入式系统中系统的资源能够达到共享，嵌入式调度程序需要协调好个资源之间的互斥，对用户的角度来讲就是为用户提供多功能，低能耗，高可靠的设备，嵌入式系统就是为嵌入式设备而生，嵌入式系统为嵌入式设备提供多资源的整合，提供各个功能模块和协调及互通，调度策略为不同的用户接口设备分配不同优先权，保证实时的交互或者资源的请求能得到及时的分配，嵌入式系统调度可以被不同优先级的任务打断，需要设置用户接口资源的保护，调度程序的需要了解用户的操作习惯，多任务的调度是提供多任务之间的资源依赖和资源共享的一种调度机制，在今后的社会发展过程中这种依赖会越来越多，嵌入式系统中存在一个任务调度器将为用户接口及资源调度提供更加安全有效的调度策略，保证系统资源合理及时的得到利用。
目前比较常见的嵌入式系统有Linux，WinCE，VxWorks，UC/OS，Nucleus，各个系统都有其优缺点，各个嵌入式系统在不同的时期和不同的应用需要而得到推广的，Linux嵌入式系统就是一个很好的嵌入式系统，应用最广且开源的操作系统，WinCE，VxWorksUC/OS，Nucleus都是付费的嵌入式操作系统，在开发过程中可以得到很好的技术支持，这些常见的嵌入式操作系统都是多任务的系统，能够为多任务，多接口的需要实现管理和维护工作，不同的嵌入式系统都有各自应用场景，在现在选择开发平台时，可以根据实际的系统对实时性，及实际情况出发在开发过程中开发需不需要开发时需要增加系统开发支持力度，可以做出恰当选择。就目前的嵌入式系统中Linux在这块市场站了很大一部分市场，Linux的特点是开源，免费，并且存在一个庞大的开源组织不管在实际开发过程遇到什么问题都可以通过开源论坛，或者是其它途径找解决方案，该系统为嵌入式系统注入了活力，使今后嵌入式系统的发展历上添加了重重的一笔。
如上所述，由于嵌入式设备的需求量大加速了嵌入式系统的发展，对嵌入式系统的发展也是个契机。系统在加电后所有的程序都开始加载，程序加载结束后程序的运行就是有系统调度程序来调度，调度的时机就是由操作系统随机调度或者通过系统内部机制来触发实现，而系统启动时程序之间的资源依赖需要一个有效的方法来保证。
发明内容
为解决提供嵌入式系统多进程之间的资源同步调度的方法，本发明设计了一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，实现了人们更多的个性化要求。
本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，该方法借助网络协议报文和计算机配套软件程序指令实现的，首先在系统内核中设置本方法专用的中间存储单元、在任务的多进程执行过程中在以上的存储单元中以注册形式将所有进程以代码形式存储起来，再将所有进行程代码与进程中要所执行的进程指令集地址建立由向量映射对照表，本方法具体步骤包括：
A、启动应用程序，请求注册；
B、启动同步调度模块，将启动的进程生成代码以报文注册形式逐个存储到专用的存储单元中；
C、根据所有注册的进程代码关系、性质以及各个任务进程指令集地址、建立各个任务进程的向量映射对照表，确定各个任务进程的时序、顺序以及优先权；
D、管理程序等待接收所有启动进程的代码注册的完成；
E、根据所有进程之间的映射关系，多进程资源调度器按向量映射对照表进行调度程序。
本发明的有益效果是整个过程实现起来简单，容易实施，对系统的稳定性，扩展提供了保证，非常适合于嵌入式系统的多任务之间存在耦合关系的系统，方便于嵌入式设备的升级和大规模的部署。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
参看图1，一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，该方法借助网络协议报文和计算机配套软件程序指令实现的，具体包括启动引导程序、载入操作系统内核、加载启动脚本、进程同步控制以及进程调度过程，首先在系统内核中设置本方法专用的中间存储单元、在任务的多进程执行过程中在以上的存储单元中以注册形式将所有进程以代码形式存储起来，再将所有进行程代码与进程中要所执行的进程指令集地址建立由向量映射对照表，本方法具体步骤包括：
A、启动应用程序，请求注册；
B、启动同步调度模块，将启动的进程生成代码以报文注册形式逐个存储到专用的存储单元中；
C、根据所有注册的进程代码关系、性质以及各个任务进程指令集地址、建立各个任务进程的向量映射对照表，确定各个任务进程的时序、顺序以及优先权；
D、管理程序等待接收所有启动进程的代码注册的完成；
E、根据所有进程之间的映射关系，多进程资源调度器按向量映射对照表进行调度程序。
在调度程序启动之前，为保证管理程序能够接收到所有进程代码的存储，代码存储过程是通过网络套节子来发送到系统内核的存储单元中的。
上述的步骤E中，单个进程没有得到调度程序调度、一直阻塞等待的，返回步骤D，继续等待。
上述的多进程资源调度器通过配套的网络协议接口实现调度器和进程之间的收发，将进程代码发送给资源调度器，调度器通过解码、处理来调度进程，注册时进程代码的传输是通过网络套节子发送的。
优选实施方式是，调度程序和各个进程之间的注册事件是通过网络协议报文注册的，并且转送当前客户的进程代码。
本发明实用于多任务的同步，和多任务启动时的资源同步，保证系统的资源之间的依赖一致。其启动工作的步骤如下：
1)、加电后开始初始化系统所需的基本资源，然后把控制权限交给引导程序。
2)、引导程序初始化基本的外设(串口，网口，嵌入式系统所需要的参数信息)，准备好系统所需要的其它资源，进入下一个阶段，开始引导嵌入式系统的。
3)、嵌入式系统完成自身所需要的基本初始化，准备进入任务创建和调度的状态，为创建的进程能够得到正常的调度，做最后的准备。
4)、进入任务的创建状态，创建的任务移交给系统来调度，创建的任务是由基本的功能点组建而成。不存在资源竞争的状态，这种实现方式很适合单任务的启动流程，实用用于功能单一的嵌入设备的实施和实现。
5)、调度程序驱动在启动任务启动之前，保证多任务进程能够接收到其它进程的注册事件，注册事件是通过网络套节子来发送的，调度程序等待所有的进程注册完成才进入正常的调度状态，防止不同任务之间对资源的竞争。
6)、注册进程发送的注册事件中携带了进程编码，多进程同步调度程序接收到注册消息后，根据进程编码建立各个任务之间映射关系，然后开始执行任务调度，根据事先安排好的任务依赖关系进行调度，确保系统在启动过程中任务之间的依赖关系能够得到同步，否则会影响到系统的正常运行，单个进程在执行注册时，没有得到调度程序的调度是一直阻塞等待的，直到调度程序调度到该进程，该进程才会退出继续执行，因此这样可以确保任务对系统资源之间的互斥和同步，在进入系统正常运行的情况，任务之间也可以通过调度机制来实现任务之间的同步，进程启动过程中注册相因的消息，通过注册事件接口，发送同步信号给调度程序，然后再通过调度程序前期进程编码之间的映射关系，实现进程之间的同步，采用信号方式发送的给对进程，整个同步通过调度程序来实现的。
Claims (4)
1、一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，该方法借助网络协议报文和计算机配套软件程序指令实现的，具体包括启动引导程序、载入操作系统内核、加载启动脚本、进程同步控制以及进程调度过程，其特征在于：首先在系统内核中设置本方法专用的中间存储单元、在任务的多进程执行过程中在以上的存储单元中以注册形式将所有进程以代码形式存储起来，再将所有进行程代码与进程中要所执行的进程指令集地址建立由向量映射对照表，本方法具体步骤包括：
A、启动应用程序，请求注册；
B、启动同步调度模块，将启动的进程生成代码以报文注册形式逐个存储到专用的存储单元中；
C、根据所有注册的进程代码关系、性质以及各个任务进程指令集地址、建立各个任务进程的向量映射对照表，确定各个任务进程的时序、顺序以及优先权；
D、管理程序等待接收所有启动进程的代码注册的完成；
E、根据所有进程之间的映射关系，多进程资源调度器按向量映射对照表进行调度程序。
2、根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，其特征在于：在调度程序启动之前，为保证管理程序能够接收到所有进程代码的存储，代码存储过程是通过网络套节子来发送到系统内核的存储单元中的。
3、根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，其特征在于：所述的步骤E中，单个进程没有得到调度程序调度、一直阻塞等待的，返回步骤D，继续等待。
4、根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的多进程同步调度的方法，其特征在于：所述的多进程资源调度器通过配套的网络协议接口实现调度器和进程之间的收发，将进程代码发送给资源调度器，调度器通过解码、处理来调度进程，注册时进程代码的传输是通过网络套节子发送的。
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