CN114637580A - 任务执行时间监控装置及节点的操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了任务执行时间监控装置及节点的操作方法。根据本发明的用于监控任务执行时间的监控装置，可以包括：设定器，用于输出设定信息，所述设定信息用于设定将任务操作信息存储到多个节点的每一个的存储位置、存储结构的大小或所述存储结构的数量；以及任务监控器，用于向所述多个节点的每一个输出任务操作信息请求信号，并从所述多个节点的每一个接收所述任务操作信息。

Description

任务执行时间监控装置及节点的操作方法
技术领域
本发明涉及一种任务执行时间监控装置及节点的操作方法。
背景技术
通常，实时操作系统(RTOS：Real Time Operating System)是为实时应用程序开发的操作系统，其设计侧重于中央处理单元(CPU：Central Processing Unit)时间管理。基本设计方式分为事件驱动(event-driven)方式和分时(time-sharing)调度方式。事件驱动方式称为基于优先级的调度或抢占式调度，用于当优先级高于当前正在执行的任务的事件请求任务切换服务时使用。分时调度方式是当发生时钟中断或循环等周期性事件时执行任务切换。实时操作系统的关键在于始终保持应用程序的任务处理时间。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：韩国专利授权10-1928349(授权日：2018年12月6日，发明名称：实时操作系统的任务执行时间监控装置及方法)
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于监控同步操作，并有效地使用存储器的任务执行时间监控装置及节点的操作方法。
根据本发明的实施例的用于监控任务执行时间的监控装置，其中，可以包括：设定器，用于输出设定信息，所述设定信息用于设定将任务操作信息存储到多个节点的每一个的存储位置、存储结构的大小或所述存储结构的数量；以及任务监控器，用于向所述多个节点的每一个输出任务操作信息请求信号，并从所述多个节点的每一个接收所述任务操作信息。
在实施例中，所述任务操作信息包括从对应的节点测量的任务的开始时间和结束时间，所述开始时间和所述结束时间的每一个包括同步时间和本地时间。
在实施例中，所述同步时间从用于确认不同节点的任务的同步操作的时间同步器输出。
在实施例中，所述本地时间是对应的节点开机后的运行时间。
在实施例中，所述存储位置被设定为易失性存储器和非易失性存储器中的一个。
在实施例中，所述设定信息包括协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验(CRC：Cyclic Redundancy Check)信息及设定数据，所述设定数据包括存储位置信息、最大存储大小信息、最大存储数量信息及预留信息。
在实施例中，所述任务监控器从所述多个节点的每一个基于所述任务操作信息计算任务执行时间，并输出到屏幕。
根据本发明的实施例的在任务执行监控系统中节点的操作方法，其中，包括：从监控装置接收设定信息的步骤；收集任务操作信息的步骤；判断所述任务操作信息的大小是否超过所述设定信息的第一参考值的步骤；当任务操作信息的大小大于所述第一参考值时，判断所述任务操作信息的数量是否超过所述设定信息的第二参考值的步骤；当所述任务操作信息的数量不大于所述第二参考值时，重新生成所述任务操作信息的步骤；以及将所述生成的任务操作信息存储在所述设定信息的存储位置的步骤，所述任务操作信息包括在对应的节点测量的任务的开始时间和结束时间，所述开始时间和所述结束时间的每一个包括同步时间和本地时间。
在实施例中，还可以包括当所述任务操作信息的大小不大于所述第一参考值时，将所述收集的任务操作信息存储在所述存储位置的步骤。
在实施例中，还可以包括当所述任务操作信息的数量大于所述第二参考值时，删除旧的任务操作信息的步骤。
在实施例中，所述设定信息包括协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验(CRC：Cyclic Redundancy Check)信息及设定数据，所述设定数据包括存储位置信息、与所述第一参考值对应的最大存储大小、对应于所述第二参考值的最大存储数量信息以及预留信息。
根据本发明实施例的在任务执行监控系统中节点的操作方法，其中，包括：初始化监控装置和通信通道的步骤；从所述监控装置接收设定数据的步骤；判断所述接收到的设定数据是否有效的步骤；当所述接收到的设定数据有效时，判断存储在存储器的设定数据和所述接收到的设定数据是否相同的步骤；当存储在所述存储器中的设定数据和所述接收到的设定数据不同时，在所述存储器更新所述接收到的设定数据的步骤；以及更新所述节点的设定数据的步骤，所述设定数据包括存储位置信息、任务操作信息的大小信息及任务操作信息的数量信息。
在实施例中，判断所述接收到的设定数据是否有效的步骤，可以包括使用所述设定数据的报头的协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验(CRC：CyclicRedundancy Check)信息验证所述接收到的设定数据的有效性的步骤。
在实施例中，还可以包括等待接收所述设定数据的步骤。
在实施例中，当所述接收到的设定数据无效时，进入等待接收所述设定数据的步骤。
在实施例中，还可以包括当存储在所述存储器中的设定数据与所述接收到的设定数据相同时，不更新所述接收到的设定数据的步骤。
根据本发明实施例的任务执行时间监控装置及节点的操作方法，通过在监控参考时间增加同步时间，可以监控在每个节点操作的系统同步操作。
根据本发明实施例的任务执行时间监控装置及节点的操作方法，通过限制任务操作信息的存储结构的大小和数量，从而，可以有效地利用每个节点的易失性/非易失性存储器。
附图说明
以下附图用于帮助理解本实施例，与详细说明一起提供实施例。本实施例的技术特征不限于特定附图，可以互相组合各图中公开的特征构成新的实施例。
图1是根据本发明实施例的任务执行时间监控系统10的例示图。
图2是根据本发明实施例的按照基于同步时间的开始/结束时间监控不同节点的任务操作的结果的例示图。
图3是根据本发明实施例的监控装置200的设定器210和节点的存储器之间的传输数据协议的例示图。
图4是根据本发明实施例的在节点中存储任务操作信息的方法的例示流程图。
图5是示出根据本发明实施例的节点的设定数据更新过程的流程图。
附图标记说明
10：任务执行时间监控系统，110、120：节点，200：监控装置，210：设定器，220：任务监控器，111、121：时间同步器，112、122：测量仪，113、123：存储器，114、124:输出器。
具体实施方式
下面参考附图明确及详细地记载本发明的内容以使本发明所属领域的技术人员容易实施。
本发明可以进行各种变更，并可以具有各种形态，对特定实施例示于图中并在本文中详细说明。但是，应理解本发明并不局限于特定的公开形态，包含本发明的精神及技术范围中所包含的所有变更、均等物乃至代替物。第一、第二等术语可用于说明各种构成要素，但所述构成要素并不局限于这些术语。
所述术语用来区别一个构成要素和其他的构成要素，例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，同样地，第二构成要素可以命名为第一构成要素。当被提及某一种构成要素与另一构成要素“连接”或“联接”时，应当理解为可以直接与另一构成要素相连接或相联接，但也可在中间存在其他构成要素。相反，当提及某一种构成要素与另一构成要素“直接连接”或“直接联接”时，应当理解为中间不存在其他构成要素。
用于说明构成要素之间的关系的其他表达，即，“～之间”和“直接在～之间”或“与～相邻”和“与～直接相邻”等的表达也应以相同的方式进行解释。本说明书中所使用的术语仅仅用于说明特定实施例，而并非限定本发明。除非在文脉上明确表示不同的含义，单数的表达包括复数的表达。
在本说明书中，“包括”或“具有”等术语所要指定实施的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些组合的存在，而不得理解为排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些组合的存在或附加可能性。除非另有定义，包含技术术语及科学术语在内的使用于本说明书中的所有术语具有与本发明所属技术领域的技术人员普遍理解的含义相同的含义。在普遍使用的词典中所定义的术语应解释为具有与相关技术的文脉上所具有的含义一致的含义，并且，除非在本说明书中明确定义，则不应以理想性或过于公式化的含义来进行解释。
图1是根据本发明实施例的任务执行时间监控系统10的例示图。参考图1，任务执行时间监控系统10，可以包括多个节点110、120，以及监控装置200。图1中，为了方便说明，仅示出了2个节点。然而，本发明的节点数量不限于此。
第一节点110和第二节点120的每一个可以被实现为通过测量任务的执行时间，将任务操作信息数据发送到监控装置200。
第一节点110可以包括时间同步器111、测量仪112、存储器113及输出器114。
时间同步器111可以被实现为以相同的参考时间同步第一节点110的时间。
测量仪112可以被实现为通过存储任务的开始时间和结束时间来测量任务的操作时间。例如，测量仪112可以被实现为测量所测量的开始时间和结束时间作为本地时间和同步时间。此处，本地时间可以是开机后用于指示操作时间的时间，同步时间可以是从时间同步器111发送的时间。即，同步时间可用于确认目标启动后任务的操作时间。此外，同步时间可用于确认多个节点是否同步操作。
存储器113可以被实现为将从测量仪114接收的任务操作信息存储在存储器(易失性或非易失性存储器)。在实施例中，存储器113可以被实现为将任务执行时间数据有效地存储在有限的目标的存储器中。此外，存储器113可以被实现为通过设定器210设定存储位置(易失性/非易失性)以设定要存储的测量数据。此外，存储器113可以被实现为通过设定器210设定要存储的存储结构的最大大小。此外，存储器113可以被实现为通过设定器210设定要存储的存储结构的最大数量。在实施例中，当存储结构的数量超过监控装置200的设定器210中设定的存储结构的数量时，可以删除最旧的存储结构。
输出器114可以被实现为从任务监控器220接收与第一节点110的任务执行相对应的开始时间和结束时间的任务操作信息请求，并将任务操作信息输出到任务监控器220。
第二节点120可以包括时间同步器121、测量仪122、存储器123及输出器124。时间同步器121、测量仪122、存储器123及输出器124的每一个可以与第一节点110的每一个相同的方式实现。
监控装置200可以包括设定器210及任务监控器220。
设定器210可以被实现为设定每个节点的测量数据存储位置，或者设定每个节点的存储结构的最大大小，或者设定每个节点的存储结构的最大数量。另外，设定器210可以通过获取每个节点的存储器的设定数据(存储位置信息、存储结构的大小、存储结构的数量等)来确认当前设定状态。
任务监控器220可以被实现为向每个节点110、120发送任务执行所需的任务操作信息的请求，并从每个节点110、120接收任务操作信息。
根据本发明实施例的任务执行时间监控系统10，通过将同步时间添加到监控参考时间来监控每个节点110、120同步操作的系统的同步操作。此外，根据本发明实施例的任务执行时间监控系统10，通过限制存储任务信息的存储结构的大小和数量，可以有效地使用节点的易失性/非易失性存储器。
【表1】
Figure BDA0003384158730000131
参见表1，举例说明各节点的测量仪上收集的任务操作信息。任务标识符是所有节点之间的唯一的标识符。以本地时间表示的任务的开始/结束时间是用于确认启动后在节点操作的任务的操作时间的信息。以同步时间表示的任务的开始/结束时间是用于确认其他节点的任务和同步操作状态的信息。
图2是根据本发明实施例的按照基于同步时间的开始/结束时间监控不同节点的任务操作的结果的例示图。
在节点1，第一任务在10769.1的同步时间开始在10769.11的同步时间结束。在节点2，第二任务在10770.1的同步时间开始在10770.2的同步时间结束。
图3是根据本发明实施例的监控装置200的设定器210和节点的存储器之间的传输数据协议的例示图。
参考图3，监控设定信息可以包括协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、CRC信息及设定数据。在实施例中，监控设定信息的大小可以为32字节。另外，本发明的监控设定信息的大小不限于此。
协议版本信息是用于确认传输协议版本的字段。在实施例中，协议版本信息的大小可以为2个字节。
魔术字节信息是用于验证协议数据有效性的字段。在实施例中，魔术字节信息的大小可以为2个字节。
数据长度信息是用于表示数据字段的大小的字段。在实施例中，数据长度信息的大小可以为4个字节。
CRC信息是用于验证数据字段的有效性的循环冗余校验(CRC，Cyclic RedundancyCheck)字段。在实施例中，CRC信息的大小可以为2个字节。
设定数据可以包括存储位置信息、最大存储大小信息、最大存储数量信息及预留信息。
存储位置信息是指示任务操作信息的存储位置的信息。例如，存储位置信息可以包括指示存储位置是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)区域还是非易失性存储器(NVM，Non-Volatile Memory)区域的信息。在实施例中，存储位置信息的大小可以为4个字节。
最大存储大小信息是指示任务操作信息的数据最大大小的信息。在实施例中，最大存储大小信息的大小可以为4个字节。
最大存储数量信息是指示任务操作信息的最大数量的信息。在实施例中，最大存储数量信息的大小可以为4个字节。
预留信息是用于以后添加的设定器的数据的区域。在实施例中，预留信息的大小可以为10个字节。
图4是在根据本发明实施例的节点存储任务操作信息的方法的例示流程图。参考图1至图4，可以如下存储任务操作信息。
可以从监控装置200的设定器210加载对应节点的设定数据(S110)。可以从节点收集任务操作信息(S120)。此处，任务操作信息对任务操作的开始/结束时间可以包括本地时间和同步时间。
可以判断任务操作信息的数据大小是否大于第一参考值(S130)。此处，第一参考值可以从由监控装置200的设定器210发送的设定数据的最大存储大小的信息中获得。
若数据的大小大于第一参考值，则可以判断任务操作信息的数量是否大于第二参考值(S140)。此处，第二参考值可以从由监控装置200的设定器210发送的设定数据的最大存储数量信息中获得。若任务操作信息的数量大于第二参考值，则可以删除旧的任务操作信息(S150)。然后，可以生成任务操作信息(S160)。
在步骤(S130)，数据的大小不大于第一参考值，或者在步骤(S140)，任务操作信息的数量不大于第二参考值，或者在步骤(S160)之后，可以将任务操作信息存储在节点的存储器(S170)。
图5是示出根据本发明实施例的节点的设定数据更新过程的流程图。参考图1至图5，节点的存储器的设定数据更新过程可以如下进行。
可以初始化监控装置200的设定器210和通信信道(S210)。应理解，监控装置200和用于节点的设定数据更新的信道的方式不受限制。在实施例中，可以支持可以在节点和监控装置之间进行通信的所有信道(例如，UART、以太网(Ethernet)等)。
可以等待接收设定数据(S220)。可以判断是否已经接收到设定数据(S230)。若在步骤(S230)中接收到设定数据，则可以判断接收到的设定数据是否有效(S240)。在实施例中，可以通过图3所示的设定数据报头的协议版本、魔术字节、数据长度、CRC来验证从监控装置接收的设定数据的有效性。另一方面，若在步骤(S230)中没有接收到设定数据，则可以进行步骤(S220)。
若在步骤(S240)中设定数据有效，则可以判断存储器的设定数据和接收到的设定数据是否不同(S250)。从监控装置接收到设定数据后，为了防止不必要的更新，将存储在节点中并加载在存储器中的设定数据与从监控装置接收到的设定数据进行比较，只有在比较后不同时，才能进行更新。另外，若在步骤(S240)中设定数据无效，则可以进行步骤(S220)。
若存储器的设定数据和接收到的设定数据不同，则可以更新加载到存储器中的设定数据(S260)。然后，可以更新节点的设定数据(S270)。相反，若在步骤(S260)中存储器的设定数据与接收到的设定数据相同，或者在步骤(S270)之后可以完成设定数据更新操作。
如本领域技术人员可以理解的，根据本发明的步骤以及/或者操作可以以其他顺序、或者并列、或者为了其他特定的时间(epoch)等，在其他实施例中同时进行。根据实施例，步骤以及/或者操作中的一部分或者全部可以利用存储在一个以上的非暂时性计算机可读介质中的指令、程序、交互式数据结构(interactive data structure)、驱动客户端以及/或者服务器的一个以上的处理器，至少完成或者执行一部分。一个以上的非暂时性计算机可读介质作为例示，可以是软件、固件、硬件以及/或者其任意组合。另外，本说明书中论述的“模块”的功能可以由软件、固件、硬件以及/或者其任意组合构成。
用于实现/执行本发明的实施例的一个以上的操作/步骤/模块的一个以上的非暂时性计算机可读介质以及/或者手段可以包括专用集成电路(ASICs；application-specific integrated circuits)、标准集成电路、微控制器、执行适当指令的控制器以及/或者嵌入式控制器、现场可编程门阵列(FPGAs；field-programmable gate arrays)、复杂可编程逻辑器件(CPLDs；complex programmable logic devices)以及等同物，但并不局限于此。
另外，上述本发明的内容仅是用于实施发明的具体实施例。本发明不仅包括具体且可实际利用的手段本身，还可以包括将来可以作为技术使用的抽象且概念性想法的技术思想。

Claims (16)

1.一种监控装置，其为用于监控任务执行时间的监控装置，其特征在于，包括：
设定器，用于输出设定信息，所述设定信息用于设定将任务操作信息存储到多个节点的每一个的存储位置、存储结构的大小或所述存储结构的数量；以及
任务监控器，用于向所述多个节点的每一个输出任务操作信息请求信号，并从所述多个节点的每一个接收所述任务操作信息。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述任务操作信息包括从对应的节点测量的任务的开始时间和结束时间，
所述开始时间和所述结束时间的每一个包括同步时间和本地时间。
3.根据权利要求2所述的监控装置，其特征在于，所述同步时间从用于确认不同节点的任务的同步操作的时间同步器输出。
4.根据权利要求2所述的监控装置，其特征在于，所述本地时间是对应的节点开机后的运行时间。
5.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述存储位置被设定为易失性存储器和非易失性存储器中的一个。
6.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述设定信息包括协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验信息及设定数据，
所述设定数据包括存储位置信息、最大存储大小信息、最大存储数量信息及预留信息。
7.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，所述任务监控器从所述多个节点的每一个基于所述任务操作信息计算任务执行时间，并输出到屏幕。
8.一种节点的操作方法，其为在任务执行监控系统中节点的操作方法，其特征在于，包括：
从监控装置接收设定信息的步骤；
收集任务操作信息的步骤；
判断所述任务操作信息的大小是否超过所述设定信息的第一参考值的步骤；
当任务操作信息的大小大于所述第一参考值时，判断所述任务操作信息的数量是否超过所述设定信息的第二参考值的步骤；
当所述任务操作信息的数量不大于所述第二参考值时，重新生成所述任务操作信息的步骤；以及
将所述生成的任务操作信息存储在所述设定信息的存储位置的步骤，
所述任务操作信息包括在对应的节点测量的任务的开始时间和结束时间，
所述开始时间和所述结束时间的每一个包括同步时间和本地时间。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括当所述任务操作信息的大小不大于所述第一参考值时，将所述收集的任务操作信息存储在所述存储位置的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括当所述任务操作信息的数量大于所述第二参考值时，删除旧的任务操作信息的步骤。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述设定信息包括协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验信息及设定数据，
所述设定数据包括存储位置信息、与所述第一参考值对应的最大存储大小、对应于所述第二参考值的最大存储数量信息以及预留信息。
12.一种节点的操作方法，其为在任务执行监控系统中节点的操作方法，其特征在于，包括：
初始化监控装置和通信通道的步骤；
从所述监控装置接收设定数据的步骤；
判断所述接收到的设定数据是否有效的步骤；
当所述接收到的设定数据有效时，判断存储在存储器的设定数据和所述接收到的设定数据是否相同的步骤；
当存储在所述存储器中的设定数据和所述接收到的设定数据不同时，在所述存储器更新所述接收到的设定数据的步骤；以及
更新所述节点的设定数据的步骤，
所述设定数据包括存储位置信息、任务操作信息的大小信息及任务操作信息的数量信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，判断所述接收到的设定数据是否有效的步骤，包括使用所述设定数据的报头的协议版本信息、魔术字节信息、数据长度信息、循环冗余校验信息验证所述接收到的设定数据的有效性的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括等待接收所述设定数据的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述接收到的设定数据无效时，进入等待接收所述设定数据的步骤。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括当存储在所述存储器中的设定数据与所述接收到的设定数据相同时，不更新所述接收到的设定数据的步骤。
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