[发明专利]基于多核多处理器并行系统的全局消息队列实现方法

说明书

本发明公开了一种基于多核多处理器并行系统的全局消息队列实现方法，多核多处理器并行系统的各处理核心进行系统初始化，通过SRIO映射一段共享存储空间用于存储全局消息队列与全局消息队列名表；从线程所属的处理核心对应的全局消息队列缓冲池中创建并初始化全局消息队列，将全局消息队列信息填入全局消息队列名表；当线程向全局消息队列发送消息或从全局消息队列接收消息时，通过全局信号量对全局消息队列资源进行管理与控制，实现消息的传输。利用全局信号量与共享存储区，将线程之间的消息传递交由全局信号量控制，满足多核多处理器间的高速通信需求，具有快速、高效的特点，能在极大程度上简化应用开发人员的工作。

技术领域

本发明涉及一种全局消息队列的实现方法，具体为一种基于多核多处理器并行系统的全局消息队列实现方法，属于嵌入式计算机领域。

背景技术

随着计算机系统的发展以及领域应用对实时性、并行性需求的日益增长，多核多处理器并行系统己成为嵌入式计算机系统发展的重要趋势。

随着多核多处理器并行系统核心数和处理器节点的增多，与传统的多核处理器消息通信方式相比，多核多处理器并行系统的消息通信方式更复杂，其不仅需要实现多核处理器片内处理核心间通信，还需要实现多处理器片间的通信。换言之，消息通信成为影响多核多处理器并行系统性能的瓶颈之一。因此，处理核心之间、处理器之间的高效通信成为多核多处理器并行系统的关键问题。

此外，处理核心之间、处理器之间进行通信时，其线程必须互斥地访问多核处理器上的硬件资源，否则会造成因资源争用导致的访问数据错误等问题，进而导致处理核心之间、处理器之间的通信失败。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于多核多处理器并行系统的全局消息队列实现方法，该方法利用全局信号量与共享存储区，将线程之间的消息传递交由全局信号量控制，任何使用全局消息队列的线程获取全局信号量后，才能进行全局消息队列的相关操作，满足多核多处理器间的高速通信需求，具有快速、高效、安全的特点，能在极大程度上简化应用开发人员的工作。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于多核多处理器并行系统的全局消息队列实现方法，该全局消息队列实现方法包括：

S1)多核多处理器并行系统的各处理核心进行系统初始化，通过SRIO映射一段共享存储空间用于存储全局消息队列与全局消息队列名表；

S2)从线程所属的处理核心对应的全局消息队列缓冲池中创建并初始化全局消息队列，将全局消息队列信息填入全局消息队列名表；

S3)当线程向全局消息队列发送消息或从全局消息队列接收消息时，通过全局信号量对全局消息队列资源进行管理与控制，实现消息的传输。

优选地，所述多核多处理器并行系统的处理器节点数至少有1个；所述处理器节点的处理核心至少有1个；并且所述处理器节点间或处理核心支持SRIO总线互连。

优选地，步骤S1)中，所述系统初始化的过程包括：

S11)各处理核心初始化SRIO，通过SRIO映射一段共享存储空间用于存储全局消息队列与全局消息队列名表；

S12)选取任一处理核心为主处理核心，创建并初始化一张共享的全局消息队列名表，用于记录所有已创建的全局消息队列；

S13)在各处理核心映射出的共享存储空间中，创建全局消息队列缓冲池和消息缓冲池。

优选地，步骤S12)中，所述全局消息队列名表的内容包括控制名表互斥访问的全局信号量、名表中所有已创建的全局消息队列数目，以及所有已创建的全局消息队列信息；

所述全局消息队列信息包括名称、类型、所属处理核心、消息属性、打开次数、数据队列、空闲队列、全局信号量；