[发明专利]一种基于共享存储器的双CPU通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域的通信方法，具体涉及的是一种基于共享存储器的双CPU通信方法。

背景技术

在现有技术的两个CPU之间通过共享存储器通信时，目前较常见的有两种方法。

一种方法是将共享存储区划分为两块，分别作为两个CPU的发送、接收通道，如图1所示。每个通道提供一个读写标志位，该标志初始为可写态。发送方发送数据后将读写标志由可写态修改为可读态，等待接收方接收。接收方接收数据后将读写标志由可读态修改为可写态，以便发送方可以继续发送。采用这种方法，每一次的数据交互都需要等待对方读或写完毕，效率很低。

另一种方法也是将共享存储区分为两块，分别作为两个CPU的发送、接收的通道，每个通道用一个环形队列实现循环读写，如图2所示。环形队列通过存放在邮箱中的读写指针进行管理。以CPU1发送为例，CPU1有数据需要发送时，首先通过环形队列1的读、写指针计算是否有足够的剩余空间，如果空间足够，则将消息包写入写指针所指位置，并更新写指针。CPU2定时轮询环形队列1，发现有新的消息包时，则读取消息包，并更新读指针。由于发送方和接收方可以同时操作共享存储区，比前述方法在效率上大大提高。

但是还是存在以下问题：

(1)数据一般按定长打包发送，对于消息包长度相差大，例如最小长度为4字节，最大长度为40字节，都要按最大的40字节打包发送，造成浪费。

(2)数据不按定长打包发送时，需要在消息包中包含长度信息，由于消息包不定长，接收方无法通过读写指针计算出待处理的消息条数。

(3)消息包不定长时，在连续发送消息的过程中，其中某条出现故障将引起后面的读写指针全部紊乱。

(4)在队列尾端空间不够存放新消息包时，一般为了操作方便不允许消息包卷绕，就需要填充特殊值(例如0xFFFF)指示该尾端空间无效，并将消息包放置到队列头部。接收时需要和特殊值比较，判断是正常消息包还是卷绕时的填充值。如果正常消息包中包含特殊值，就会产生冲突。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于共享存储器的双CPU通信方法，针对前述两种方法的缺点，提供了一种支持可变消息长度，高效、可靠的双CPU通信方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于共享存储器的双CPU通信方法，在第一CPU和第二CPU之间存在双向传输通道，每一通道使用两个环形队列，一个用于存放消息索引，一个用于存放消息实体；并且每一通道传输过程包括以下步骤：

A、初始化流程：通信前完成本CPU负责的队列读写指针的初始化；

B、发送消息流程：将新消息实体写入消息实体队列，并更新消息实体队列写指针，即指向新消息实体之后的可用单元；更新消息索引队列写指针所指单元的内容，指向消息实体队列中的新消息实体，并更新消息索引队列写指针指向下一单元；

C、接收消息流程：消息索引队列读指针前移一个单元，根据该单元中的索引计算待处理消息实体的读指针，并更新消息索引队列读指针；读取待处理消息实体并处理。

所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

写指针指向队列头部第一个单元，读指针指向队列尾部最后一个单元。

所述的方法，其中，所述步骤B还包括：

B01、根据消息实体队列读、写指针和消息实体队列大小，判断是否可以写入新消息实体；是，则继续；否，则延迟后再发；

B02、根据消息索引队列读、写指针和消息索引队列大小，判断是否可以写入新消息索引；是，则继续；否，则延迟后再发。

所述的方法，其中，所述步骤C还包括：

C01、根据消息索引队列读、写指针和消息索引队列大小，计算待处理消息条数，如果没有消息处理则返回。

所述的方法，其中，所述步骤C中，所述消息索引队列读指针前移一个单元时，如果前移到达消息索引队列大小则回绕到0。

所述的方法，其中，所述步骤C中还包括：

C02、更新消息实体队列读指针；

C03、待处理消息条数减1；

循环处理直到待处理消息条数为0。

所述的方法，其中，所述消息索引是大小固定为4字节、指向消息实体的指针；所述消息实体大小可变。

所述的方法，其中，所述每个环形队列通过存放在邮箱中的读写指针管理，写指针表示发送方可写，接收方只读；读指针表示发送方只读，接收方可写。