[发明专利]一种实现快速数据传递的方法

说明书

本发明涉及在多任务系统中，尤其是在高效率的实时系统中，实现快速数据传递的方法。

对于高效的实时多任务系统，尤其是在有大量任务间数据传递的软件系统，如通讯系统中，数据传递效率的高低，将直接影响到系统的性能，并往往成为决定系统开发成败的关键性因素。

在多任务系统中，任务间数据传递的最常用的工具是队列，在现有技术的大多数情况下，操作系统都提供用于数据传递的队列。在进行数据传递时，一般采取两种方法：

方法一

发送任务将数据块拷贝到队列中，然后通知数据接收任务从队列中将数据拷贝到自己的数据区中。使用这种方法，由于数据拷贝的次数较多，不可避免带来效率低下的缺点。同时，当传递的数据块大小不确定时，队列的每个节点占用内存的大小也不好确定，实现这样的队列往往也将影响程序运行的效率。

方法二

发送任务动态申请一块内存，然后将数据拷入这块内存中。发送任务将内存的指针放入队列，此后由接收任务在适当的时候从队列中将指针取出，通过该指针去获取所需的数据。使用此种方法，数据拷贝的次数比方法一要少，但是动态内存的申请和次数增加。由于动态内存的管理和队列的实现较复杂，并且动态内存的方式和队列的实现相对孤立，不能利用两者的一致性提高数据传递的效率，因而还是往往不能满足快速数据传递的要求。

为了克服上述方法的缺点，本发明提出了一种可用于实现任务间快速数据传递的方法，以实现在软件系统中，尤其是在有大量消息传递的通信系统中的快速数据传递，达到提高通信效率，增强系统对数据传递处理能力的目的。

本发明所提出的快速数据传递方法是一种综合的数据传递策略，它是在提出了三种快速数据传递的子方法的基础上，根据实际情况合理地对方法加以选择，从而达到最大限度地提高数据传递效率的目的。

一种以链表形式进行数据传递的方法，其特征在于，包括以下步骤：以内存块大小为分组依据，建立数个内存块组，同一内存块组中，使其若干具有相同大小的内存块，并初始化；利用链表变量确定一个环形双向链表，并对其进行初始化操作；数据发送任务申请动态内存块；将数据写入动态内存块；将动态内存块放入数据传递链表；通知数据接收任务；数据接收任务获得通知后获取内存块；数据接收任务使用完内存块后将其释放。

一种以数组形式进行数据传递的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定一个给定大小的数组，并分别以HeadIndex、TailIndex表示头、尾索引号；判断数组中数据存放是否已超过数组容量的上限，如果已超过数组容量的上限，则认为是“错误处理”；否则，发送任务将数据放入相应的数组元素中，将尾索引指向数组下一元素，通知数据接收任务；判断接收任务是否有可接收数据，如不是，则结束；如是，则数据接收任务从数据传递数组中获取头索引所对应的数据；将头索引指向数据传递数组的下一个元素。

一种采用接收来自发送任务的最新数据进行缓存的数据传递的方法，其特征在于，包括以下步骤：首先申请两块数据区，分别标识为数据区0和数据区1，并初始化；初始发送和接收索引号；发送索引号是否为0？如是，则发送索引号设为1，如不是，则发送索引号设为0：发送任务将数据写入发送索引号对应的数据区；接收任务将发送索引号的值赋给接收索引号；接收任务将发送索引号设为“0”和“1”之外的值；接收任务通过访问接收索引号所对应的数据区获得所需最新数据。一种实现快速数据传递的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所传递数据的特点，作如下的判断，进行相应的处理；当数据传递量较大，且无法对数据传递量作适当限制时，采用链表法来进行任务间的数据传递；当数据传递量可以确定一个上限时，且满足在任一时刻，发送任务已经发出而未被接收任务获取的数据量小于所确定的上限，使用数组法来完成数据的传递；当数据接收任务只需要使用来自发送任务的最新数据时，采用缓存法。

通过对本发明的附图和详细说明的了解，将有助于理解本发明所描述的快速数据传递方法的特性和优点。

图1是用于动态内存管理和数据传递的双向环形链表的示意图。

图2是链表法的实现过程的流程图。

图3是数组法的实现过程的流程图。

图4是缓存法的实现过程的流程图。