[发明专利]一种实时安卓操作系统中的实时Binder处理避免非实时Binder竞争的方法

说明书

本发明公开了实时安卓操作系统中的实时Binder处理避免非实时Binder竞争的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：判定Binder请求的性质，属于实时Binder请求还是普通Binder请求，若是实时Binder请求则执行步骤S2；S2:Binder驱动向IPCThreadState类实例请求线程，SPAWN出硬实时或软实时线程以用于处理实时Binder请求;S3:Binder驱动公平对待所有实时Binde或将实时Binder请求有序的插入队列中。

技术领域

本发明涉及通信数据处理技术领域，具体涉及一种一种实时安卓操作系统中的实时Binder处理避免非实时Binder竞争的方法。

背景技术

随着SOC(System On Chip)技术的不断发展，嵌入式系统在人们生产，生活的各个方面应用越来越广泛，大到航天航空，小到智能手机、智能手表等，可以说是无处不在。由于工作的特殊性，很多嵌入式设备要求系统对外部事件的响应必须在实现设定的时限范围内完成，使系统具有可预测性，因此就必须使用实时操作系统。

常用的嵌入式实时操作系统包括有硬时VxWorks，QNX和uCOSII等，软实时则包括有WinCE等。像VxWorks，QNX和uCOSII等都是一些功能比较简单的封闭式操作系统。随着现在的系统日趋复杂，越来越需要把一些通用的有完善生态链的分时操作系统，如：Linux、Windows等改造成实时操作系统，这样既能满足通用需求又能满足特殊需求。由于Linux开源的特性，这方面已有一些很好的解决方案，如：RTLinux、RTAI、MontaVista等。

现在使用越来越广泛的谷歌安卓(Android)操作系统也是一种通用的有完善生态链的分时操作系统，它基于Linux内核。安卓(Android)操作系统中最重要的进程间通讯机制就是Binder机制。Binder机制在安卓(Android)操作系统中可以说是无处不在。普通的Binder机制用来处理非实时的逻辑，也没有引入优先级的概念。实时安卓操作系统(RTAndroid)中可以将Binder机制用于处理实时逻辑。但将Binder机制用于处理实时逻辑有一个必须要解决的问题，由于Binder机制在安卓(Android)操作系统中可以说是无处不在，在同一进程中，在处理非实时Binder请求时，由于Binder驱动中的todo链表加了锁，只有当非实时Binder请求处理完后，实时Binder才能得到处理，这显然和实时系统的设计原则是不吻合的。具体的说，现有的Binder通讯机制是，当用户进程发起Binder请求后，先到达Binder服务类和接口类，再到达Binder核心类，然后到达IPCThreadState类，最后抵达运行在内核空间的Binder驱动。请求的结果按相反的路线返回到用户进程。IPCThreadState类负责和Binder驱动通讯并维护了Binder线程池。在安卓现在的设计中，每个用户进程中都只有一个IPCThreadState类的实例。另外，安卓系统还有一个特殊的Binder服务ServiceManager，它为Binder机制提供名字服务。Binder驱动为每个进程维护了binder_proc的数据结构，而binder_proc上也包含等待队列，这样binder线程可在上面睡眠。另外，binder_proc上也维护了FIFO队列，来缓存binder驱动在某个进程上所有未处理的工作。另外，binder驱动也维护了锁，来同步同一个进程上并发的binder请求。

在实时安卓操作系统(RTAndroid)中，Binder机制也被用来处理实时的事件或请求的跨进程传递需求，因为Binder机制是一种高效且编程灵活的跨进程通讯机制。从上面分析可以，如果不对安卓原生的Binder机制做改进，实时的事件或请求的Binder处理没有被区别对待，当系统中的非实时Binder请求频繁且繁忙时，实时的事件或请求的Binder处理将延迟很多，实时性能将得不到保证。

发明内容