[发明专利]一种多任务并行处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式多任务操作系统，尤其涉及一种多任务并行处理方法 及系统。

背景技术

如图1所示，是现有技术中多任务处理的示意图。每个任务之间的切换 是由消息触发完成的，当任务1收到了一条消息后，对消息内容进行处理并 执行相应的操作，然后任务1等待下一条消息直至全部消息接收完全后进行 数据处理并完成相应操作后结束任务。在任务1执行过程中，可能会被中断 服务程序或其他优先级更高的任务2打断，任务1要在中断服务程序或其他 优先级更高的任务2执行完成后继续执行。进行任务触发的消息可以是由中 断服务程序产生的，也可以是其他的任务产生的。

例如，对于一种具有嵌入式操作系统，并具有多个IO(输入输出)端口 的智能存储卡，这些IO端口包括通用异步收发(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口、串行外设接口(Serial Peripheral Interface， SPI)、高速通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口、MMC (MultiMediaCard)接口、SD(Secure Digital)卡接口等。当两个或多个IO 端口同时进行数据操作时则要求智能存储卡上的嵌入式操作系统能够并行处 理多个任务。

在实际应用中，例如：UART端口是异步串行通信机制，接收到一个数 据后操作系统就会产生一个中断，接收到的数据通过消息传送给任务并触发 任务的执行；因此一百个字节的数据处理就产生一百个中断，需要发送一百 个消息从而触发一百次任务才能完成。而对于USB，MMC和SD端口，一 般情况下都会有非常大的数据量传输，从几兆到几十兆，而这些IO端口的数 据接收缓冲区容量通常只有512字节或1024字节，进行数据接收时通常是当 缓冲区装满数据后操作系统产生一个中断将数据送出。

因此，大数据量处理要产生上千个消息并触发上千次任务才能完成。另 一方面，两个以上的IO端口同时进行数据处理时，操作系统会处在繁忙的消 息发送和任务切换之中，使得完整的数据包得到处理的时间延长，同时增加 了消息队列以及任务切换的负担，并需要开销更多的系统资源。此外，IO端 口的通讯协议通常要求接收方在一定的时间内进行握手，向发送方返回响应 数据。如果此时该消息数据得不到处理无法向发送方返回相应数据，这将会 导致此次通讯的失败。

发明内容

为了解决现有技术中存在的任务切换的负担及系统资源开销多等问题， 本发明的目的在于提供一种多任务并行处理方法，从而提高多任务处理中的 任务切换效率、减小系统开销、提高消息处理速度，并能够及时正确地进行 IO端口数据通讯。

为了实现上述目的，本发明提供的一种多任务并行处理方法，包括：对 任务执行输入输出数据处理以进行根据输入输出协议定义的完整数据的接 收，并发送相对应的消息到操作系统消息队列；根据所述接收到的操作系统 发送的消息对所述任务执行任务操作处理。

进一步地，所述对任务执行输入输出数据处理以进行根据输入输出协议 定义的完整数据的接收，并发送相对应的消息到操作系统消息队列包括：

步骤1，接收对应于一个输入输出端口的数据；

步骤2，根据该端口的输入输出协议判断所述接收的数据和已保存的数 据是否是根据所述协议定义的完整数据，如果不是，则保存所述接收的数据 并重复步骤1；如果是，则将所述已保存的数据和接收的数据封装入消息， 将其发送给操作系统，由操作系统根据任务的优先级顺序发送。

进一步地，所述根据所述接收到的操作系统发送的消息对所述任务执行 任务操作处理包括：

步骤3，接收所述操作系统发送的消息，并解析出其中携带的数据，判 断接收到的数据和保存的数据是否是执行此次任务所需的完整数据，如是， 则占用信号量来执行相应的任务操作，如否，则保存接收到的数据且等待下 一次消息，其中所述信号量用于控制共享资源的使用权、标志某事件的发生 或者使两个任务的行为同步。

进一步地，所述步骤1和步骤2之间还包括：判断是否向传输协议层响 应握手数据，如是，则向输入输出端口响应握手数据后执行步骤2；否则直 接执行步骤2。

进一步地，当所述判断是否向传输协议层响应握手数据为判断需要最快 响应所述输入输出端口的握手通信协议时，则所述任务占用信号量来响应握 手数据。