[发明专利]用于对分布式实时系统中的周期性任务传送时间正确的数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在分布式实时系统中的周期性任务之间传送时间正确的数据的方法，该实时系统包含实时通讯系统和多个计算机节点，其中每个计算机节点中的本地实时时钟与全局时间同步。

本发明亦涉及用于实施这样的方法的分布式实时系统，该实时系统包含实时通讯系统和多个计算机节点，其中每个计算机节点中的本地实时时钟与全局时间同步。

本发明处于计算机科技的技术领域中。它说明用于在分布式实时系统中实施数个平行运行的任务的先验固定时间处理的创新方法。

背景技术

在很多实时应用中的目标被分成多个任务。任务被了解为意指程式控制的封装的计算机进程，其从所提供的输入数据和该任务中储存的内部状态数据计算出所期望的输出数据和新版本的内部状态数据。因应可用的计算机节点的性能，在一个计算机节点上可同时执行单一任务或多个任务(多任务处理)。在多任务处理的系统中，计算机节点的从属操作系统以及切换软件(中间件)的目的在于为处理某任务提供所需的资源、管理通讯渠道，并保护任务免受其它任务未经授权地存取。

所给定的工作由系统层面决定的逻辑限定该些任务的执行的确切顺序。在实时系统中，不止任务执行的逻辑顺序，任务的时间方面的精确计划也是具很大重要性的，因为这样能将系统的反应时间减至最短。

例如在用于车辆的自主控制的系统中，如果不同的传感器系统(例如光学摄像机、激光、雷达)监察车辆周围移动中的环境，例如行人，则必须确保用于探测传感器数据的不同任务监察时间中同一刻的周围环境，从而能够形成于这时刻一致的周围环境的影像。当能存取某传感器系统的任务皆在新的周期开始后马上读取传感器数据，这同时性是必然的，因为所有任务皆于同一时间开始新的周期。

本发明的目的在于指定在分布式周期性时间控制的实时系统中，该些任务和通讯可被同步的方式，这方式确保系统最佳的反应时间。

发明内容

这目的通过如引言中所说明的方法达成，这是因为根据本发明，所有的用于开始新的周期i的定期触发讯号zⁱ_b皆于每个计算机节点同时得自全局时间的前进，其中这些定期触发讯号将该些任务开始，且其中某任务从本地的输入记忆区域读取其它任务的输出数据，其中该实时通讯系统向该输入记忆区域写入，且其中某任务于先验决定的、个别的、于周期结束前的生产时刻zⁱ_f将当前周期的结果数据写进本地的输出记忆区域，其与该通讯系统关联，且其中用于该时间控制的通讯系统的时程被配置以致存在于本地输出记忆区域的任务结果数据于时段<zi_f，zⁱ⁺¹_b>期间被运输至需要该数据的任务的本地输入记忆区域，以致在随后的周期的开始时，于需要这结果数据的任务的本地输入记忆区域中可提供这结果数据。

在时间控制的实时系统中，是通过全局时基达成要于不同的计算机节点执行的任务的同步。为了这目的，时间被分成数个跨系统同步的周期。

根据本发明，在一周期的开始(其由全局时间的前进决定)，例如在周期zⁱ的时刻zⁱ_b，从所有分布的传感器取得传感器数据。与传感器关联的任务执行传感器数据的初步处理，并一般在当前周期结束前(例如于周期i的生产时刻zⁱ_f)将这初步处理的结果提供至该任务的输出记忆区域，使该结果可供给时间控制的通讯系统。在随后的周期开始前的时段<zⁱ_f，zⁱ⁺¹_b>中，该时间控制的通讯系统将这些结果运输至需要这些结果以作进一步处理的任务的输入记忆区域。因此，在随后周期的开始，于zⁱ⁺¹_b这时刻，所有必须的输入数据皆于随后的任务的指定输入区域中可提供，以作进一步处理。

于被搜查过的专利文献[1、2]中皆没能发现预示本文中公开的创新的方法。

根据本发明的方法和根据本发明的实时系统的有利实施方案(该些实施方案可个别地或以任何组合地被实施)如下详述：