一种多核处理器的核间数据交互方法技术

本发明专利技术公开了一种多核处理器的核间数据交互方法，该方法包括如下步骤：多个核依次连接后形成环形通讯结构，其中每一个核分别与共享数据区连接；一个核启动核间通讯中断，并将其发送下一个核，下一个核响应核间通讯中断，中断响应期间对共享数据区进行读和/或写操作，并在结束后沿环形通讯结构向下下一个核发送核间通讯中断；沿环形通讯结构循环进行上述过程，在循环过程中，各核间通过共享数据区完成核间数据交互。本发明专利技术创新地提出了一种具有高速率、高可靠性数据传递功能的核间数据交互方法，该方法能够保证在任何时刻对共享数据区的读写操作只会是一个核，从而本发明专利技术有效地突破核间数据易传输错误的瓶颈，有无操作系统该方法均适用。

A method of internuclear data interaction between multi core processors

The invention discloses a multi-core processor core data interaction method, the method comprises the following steps: a plurality of nuclear sequentially connected to form a loop communication structure, wherein each core are respectively connected with the shared data area; a nuclear launch inter core communication interrupt, and send it by a nuclear, under a nuclear response to inter core communication interrupt, the interrupt response period of the shared data area read and / or write operations, and in the end along the ring down the communication structure of a nuclear sent inter core communication interrupt; the process of communication structure along the ring cycle, in a cycle process, the kernel through shared data area complete the data interaction between cores. The invention proposes a method of data exchanging between high rate and high reliability of data transmission function, this method can ensure the writing of the shared data area read at any time will only be a nuclear, thus the invention can effectively break the bottleneck of data transmission between the nuclear easy wrong, there is no this method is suitable for operating system.

【技术实现步骤摘要】
一种多核处理器的核间数据交互方法
本专利技术涉及多核处理器
，更为具体来说，本专利技术涉及一种多核处理器的核间数据交互方法。
技术介绍
目前，在各种电器和各类控制系统中，使用多核处理器已非常普遍。但是，当核间数据交互方法不当时，会造成数据传输错误及数据处理速度降低等问题。现有的解决方法是：开发成熟的操作系统，比如Android、iOS、Windowsphone等。但是，成熟的操作系统会大量的占用系统资源，而且在研制、优化操作系统的过程中会产生高额的研发费用。因此，在不依靠成熟的操作系统前提下，提供一种高可靠性、高传输速率的核间数据交互方法成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
技术实现思路
为解决多核处理器的核间数据易传输错误、数据处理速度低以及依靠成熟的操作系统会受到系统资源和费用的制约等问题，本专利技术创新地提出了一种具有高速率、高可靠性数据传递功能的核间数据交互方法，从而有效突破核间数据易传输错误的瓶颈，有无操作系统该方法均适用，且易于实现。为实现上述技术目的，本专利技术公开了一种多核处理器的核间数据交互方法，该方法包括如下步骤：环形通讯结构设置：多个核依次连接且尾核与首核相连，以形成环形通讯结构，且环形通讯结构中的每一个核分别与共享数据区连接；启动核间通讯中断：环形通讯结构中的一个核启动核间通讯中断，并将所述核间通讯中断发送至环形通讯结构中的下一个核；响应核间通讯中断：下一个核响应所述核间通讯中断，并在中断响应期间通过核内的缓冲器对共享数据区进行读和/或写操作；循环核间通讯中断：在读和/或写操作结束后，沿环形通讯结构向下下一个核发送核间通讯中断；然后沿环形通讯结构循环进行上述响应中断、数据读和/或写、发送中断过程，在循环过程中，各核之间通过共享数据区完成核间数据交互。本专利技术创新地设计了一种基于环形通讯结构的核间数据交互方法，该方法通过按顺序循环进行的中断发送、中断响应、数据读写过程而有效地完成了多核处理器的核间数据交互，从而有效地避免了现有技术对成熟的操作系统的依赖，突破核间数据易传输错误的瓶颈，达到核间数据高速率、高可靠性传递的技术目的。进一步地，每一个核分别设有Ⅰ类缓冲器、Ⅱ类缓冲器、Ⅲ类缓冲器中的至少一种；Ⅰ类缓冲器的作用是周期性的将低优先级中断或主流程中需要发送给其它核的数据通过Ⅰ类缓冲器写入共享数据区；具有所述Ⅰ类缓冲器的核收到低优先级中断或主流程发送的数据指令时，对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环写操作，用于写操作的数据来源于该低优先级中断或主流程；具有所述Ⅰ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环读操作，并将读取的数据写入到共享数据区；Ⅱ类缓冲器的作用是随机性的无周期性的将低优先级中断或主流程中需要发送给其它核的数据通过Ⅱ类缓冲器写入共享数据区；具有所述Ⅱ类缓冲器的核收到低优先级中断或主流程发送的数据指令时，对所述Ⅱ类缓冲器进行随机写操作，用于写操作的数据来源于该低优先级中断或主流程；具有所述Ⅱ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，对所述Ⅱ类缓冲器进行周期循环读操作，并将读取的数据写入到共享数据区；Ⅲ类缓冲器的作用是低优先级中断或主流程通过该缓冲器接收其它核传输的数据；具有所述Ⅲ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，将共享数据区中其它核传输的数据写入该缓冲器，用于写操作的数据来源于共享数据区；具有所述Ⅲ类缓冲器的核在响应低优先级中断或主流程时，对该缓冲器进行随机或周期循环读操作，读取其它核传输的数据。基于上述改进的技术方案，本专利技术创新地为各个核设计了多种缓冲器，从而有效提高了数据读写过程的可靠性和稳定性，避免了可能出现的读写混乱的情况发生。进一步地，在所述Ⅰ类缓冲器中设置Ⅰ类写数据标识、Ⅰ类数据寄存器单元及Ⅰ类数据寄存器备份单元；对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环写操作时，Ⅰ类写数据标识置位，再将需要写入的数据写入Ⅰ类数据寄存器单元，Ⅰ类写数据标识清零，再将需要写入的数据写入Ⅰ类数据寄存器备份单元；对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环读操作时，判断Ⅰ类写数据标识状态：如果Ⅰ类写数据标识清零，则读取Ⅰ类数据寄存器单元中数据；如果Ⅰ类写数据标识状态置位，则读取Ⅰ类数据寄存器备份单元中数据。进一步地，在所述Ⅱ类缓冲器中设置Ⅱ类写数据标识、Ⅱ类数据寄存器单元及新数据标识；对所述Ⅱ类缓冲器进行随机写操作时，Ⅱ类写数据标识置位、新数据标识置位，将需要写入的数据写入Ⅱ类数据寄存器单元，Ⅱ类写数据标识清零；对所述Ⅱ类缓冲器进行周期循环读操作时，判断Ⅱ类写数据标识状态和新数据标识状态，如果满足Ⅱ类写数据标识清零且新数据标识置位条件，则读取Ⅱ类数据寄存器单元中数据，新数据标识清零。进一步地，在所述Ⅲ类缓冲器中设置重写标识和Ⅲ类数据寄存器单元；对所述Ⅲ类缓冲器进行周期循环写操作时，重写标识置位，将需要写入的数据写入Ⅲ类数据寄存器单元；对所述Ⅲ类缓冲器进行随机或周期循环读操作时，重写标识清零，从Ⅲ类数据寄存器单元中读取数据。基于上述改进的技术方案，本专利技术实现在多个处理器间对各类优先级工作流程进行快速高效的数据交互。通过设置专门的缓冲器，可保证读写操作的顺利进行、避免出现读写混乱的问题。进一步地，在启动核间通讯中断步骤中，环形通讯结构中的一个核定时启动核间通讯中断；在各个核中启动核间通讯中断的定时中断及响应核间通讯的中断，均为各个核中复位中断外的优先级最高的中断。进一步地，核间通讯中断定时的时长为1ms。进一步地，所述多核处理器的核数为四核。进一步地，所述处理器为DSP处理器。进一步地，所述核间通讯中断为IPC中断。本专利技术的有益效果为：本专利技术创新地提出了一种具有高速率、高可靠性数据传递功能的核间数据交互方法，能够保证在任何时刻对共享数据区的读写操作只会是一个核，从而本专利技术有效地突破核间数据易传输错误的瓶颈，有无操作系统该方法均适用，且易于实现。附图说明图1为多核处理器的核间数据交互方法流程示意图。图2为四核处理器的核间数据交互状态示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术多核处理器的核间数据交互方法进行详细的解释和说明。如图1、2所示，本专利技术具体公开了一种多核处理器的核间数据交互方法，该方法可有效地提高数据传递的速率和可靠性，适用于多核处理器间的数据交互，该方法具体包括如下步骤。环形通讯结构设置：多个核依次连接且尾核与首核相连，以形成环形通讯结构，且环形通讯结构中的每一个核分别与共享数据区连接。应理解，“尾核”和“首核”是为了描述清楚环形通讯结构的构建过程而用于区分不同核，而不是对多核处理器中某个核的限制，在具体实施的构建过程中，“首核”可认为是第一个被注意到的核，而“尾核”是最后一个被注意到的核，且在构建最后一步需要将“尾核”与“首核”相连，满足二者能够进行中断通讯的需要。启动核间通讯中断：环形通讯结构中的一个核启动核间通讯中断，本实施例中，核间通讯中断为IPC中断，环形通讯结构中的一个核定时启动核间通讯中断，而且，本专利技术在各个核中启动核间通讯中断的定时中断及响应核间通讯的中断，均为各个核中复位中断外的优先级最高的中断，本实施例中，核间通讯中断定时的时长可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多核处理器的核间数据交互方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：环形通讯结构设置：多个核依次连接且尾核与首核相连，以形成环形通讯结构，且环形通讯结构中的每一个核分别与共享数据区连接；启动核间通讯中断：环形通讯结构中的一个核启动核间通讯中断，并将所述核间通讯中断发送至环形通讯结构中的下一个核；响应核间通讯中断：下一个核响应所述核间通讯中断，并在中断响应期间通过核内的缓冲器对共享数据区进行读和/或写操作；循环核间通讯中断：在读和/或写操作结束后，沿环形通讯结构向下下一个核发送核间通讯中断；然后沿环形通讯结构循环进行上述响应中断、数据读和/或写、发送中断过程，在循环过程中，各核之间通过共享数据区完成核间数据交互。

【技术特征摘要】
1.一种多核处理器的核间数据交互方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：环形通讯结构设置：多个核依次连接且尾核与首核相连，以形成环形通讯结构，且环形通讯结构中的每一个核分别与共享数据区连接；启动核间通讯中断：环形通讯结构中的一个核启动核间通讯中断，并将所述核间通讯中断发送至环形通讯结构中的下一个核；响应核间通讯中断：下一个核响应所述核间通讯中断，并在中断响应期间通过核内的缓冲器对共享数据区进行读和/或写操作；循环核间通讯中断：在读和/或写操作结束后，沿环形通讯结构向下下一个核发送核间通讯中断；然后沿环形通讯结构循环进行上述响应中断、数据读和/或写、发送中断过程，在循环过程中，各核之间通过共享数据区完成核间数据交互。2.根据权利要求1所述的多核处理器的核间数据交互方法，其特征在于：每一个核分别设有Ⅰ类缓冲器、Ⅱ类缓冲器、Ⅲ类缓冲器中的至少一种；Ⅰ类缓冲器的作用是周期性的将低优先级中断或主流程中需要发送给其它核的数据通过Ⅰ类缓冲器写入共享数据区；具有所述Ⅰ类缓冲器的核收到低优先级中断或主流程发送的数据指令时，对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环写操作，用于写操作的数据来源于该低优先级中断或主流程；具有所述Ⅰ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，对所述Ⅰ类缓冲器进行周期循环读操作，并将读取的数据写入到共享数据区；Ⅱ类缓冲器的作用是随机性的无周期性的将低优先级中断或主流程中需要发送给其它核的数据通过Ⅱ类缓冲器写入共享数据区；具有所述Ⅱ类缓冲器的核收到低优先级中断或主流程发送的数据指令时，对所述Ⅱ类缓冲器进行随机写操作，用于写操作的数据来源于该低优先级中断或主流程；具有所述Ⅱ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，对所述Ⅱ类缓冲器进行周期循环读操作，并将读取的数据写入到共享数据区；Ⅲ类缓冲器的作用是低优先级中断或主流程通过该缓冲器接收其它核传输的数据；具有所述Ⅲ类缓冲器的核收到启动核间通讯中断的定时中断或响应核间通讯中断的高优先级中断时，将共享数据区中其它核传输的数据写入该缓冲器，用于写操作的数据来源于共享数据区；具有所述Ⅲ类缓冲器的核在响应低优先级中断或主流程时，对该缓冲器进行随机或周期循环读操作，读取其...

【专利技术属性】
技术研发人员：段祉鸿，陈令刚，狄世超，刘希强，高艳，赵琳，卫瑞，董彦维，朱曦曼，康冰，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11