多核通信机制的实现方法、系统、计算机设备及存储介质技术方案

本发明专利技术属于电子通信技术领域，公开了一种多核通信机制的实现方法、系统、计算机设备及存储介质，将具有不同优先级的多个处理器作为函数调用的载体，利用所述多个处理器中的一个处理器进行函数的同步和异步调用，实现多个处理器之间的协作。本发明专利技术实现了高效的多核通信协议，在硬件层面使得多核之间通信如同内部IP，直接通过配置寄存器驱动，任务做完后产生中断。在软件层面上使得多核协同进行函数调用，等待或立即返回，大大提高了通信效率。函数调用分为同步和异步，实现了一个核实现两种类型函数调用的功能。同时本发明专利技术实现了将多个CPU作为函数调用的载体来实现多核之间高效的协作。协作。协作。

【技术实现步骤摘要】
多核通信机制的实现方法、系统、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术属于电子通信
，尤其涉及一种多核通信机制的实现方法、系统、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，随着当代电子技术的不断发展及普及，同步多核的发展使得CPU功耗越来越大，所以异步多核的发展越来越受到欢迎，但也使得多核之间的协同工作成为了关键问题。
[0003]现在市面上有开源的异步多核通信标准，如mcapi；但这些标准使用起来就像tcp/ip协议一样，优点是协议标准化，使得开发人员不必去了解通信流程本身，只需要关注业务逻辑即可；缺点是效率低下。
[0004]现有技术一：多核处理器核间通信技术研究硕士学位论文。本文首先介绍了核间通信的发展现状、多核处理器的引入以及多核处理器的分类。随后对进程的概念、进程间通信的工作原理以及进程间主要的三种通信方式进行了较为深入研究的基础上,针对目前已有两种通信结构的优缺点，提出了一种基于任务分类的核间通信模型，核与核之间通过共享内存来进行通信。该模型根据CPU处理任务的不同，将所处理的任务分成控制任务和计算任务，同时将多核分成计算核和控制核两类。其中，控制核的功能主要是控制计算机系统，处理服务器应用程序以及I/0存取；计算核的功能主要是计算和处理大量数据，例如多媒体数据处理,数据库数据处理，科学计算等。利用内核的亲和性，将要处理应用程序的I/O部分由控制核处理，而计算部分则由计算核来处理，两种处理核同时运行，来处理应用程序。同时，根据多核处理器之间通信的不同需求，基于该模型提出了三种不同的通信通道,包括:核与核之间通信、控制核与IO设备通信、计算核与I/O设备通信。最后,利用多核模拟器软件GEMS,对系统进行了测试。实验结果证明，本文提出的基于任务分类的核间通信模型，减少了核与核之间的通信延迟，提高了多核处理器的性能。
[0005]现有技术二：CN201210126637.6多核通信系统中检测数据核故障的方法及装置，本专利技术涉及多核CPU管理技术，其公开了一种多核通信系统中检测数据核故障的方法，解决传统技术中检测数据核故障需要依赖于报文接收和核间通信，增加了故障检测复杂性的问题。本专利技术通过在数据核上循环运行自定义任务并同时对运行次数进行统计，在控制核上周期性的运行监控任务，对自定义任务的运行次数的统计状态进行检测，根据前后两次的检测情况对比从而判断是否出现数据核故障，该方式不依赖于报文接收和核间通信，检测方法简单、消耗系统资源少。此外，本专利技术还公开了一种多核通信系统中检测数据核故障的装置，适用于具备多核CPU的通信系统。
[0006]现有技术三：CN202110270991.5多核通信方法、装置、电子设备及存储介质。本公开是关于多核通信方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括：控制多核运行；基于所述通信层建立多核中发布核与接收核的通信连接；所述多核中的发布核通过所述发布订阅层调用通信层的预设接口，发布主题消息或广播主题消息的主题名称；响应于所述接收核调用发布订阅层的设定接口，订阅或获取所述主题消息。使用本公开的方法，可基于相配合
的发布订阅层和通信层，实现多核间的通信连接，以及主题消息在多核间的传递。建立了有效的多核间消息的订阅和发布机制，使得多核间的共享数据更方便快捷。
[0007]现在市面上有开源的异步多核通信标准，如mcapi；但这些标准使用起来就像tcp/ip协议一样，优点是协议标准化，使得开发人员不必去了解通信流程本身，只需要关注业务逻辑即可，存在的缺点和问题是效率低下。
[0008]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0009](1)现有技术中，需要设计多核通信协议或使用标准的mcapi协议，协议本身比较复杂，使得通信效率低下。
[0010](2)现有技术中，需要多核之间互相发消息，并做消息管理，方案设计起来流程变得复杂，使得成本增加。
[0011](3)硬件设计的目标是多核之间相互发消息，没有软件函数设计理念，使得设备运行效率差。
[0012]解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术是为了实现高效的多核通信协议；在硬件层面使得多核之间通信像是内部的IP一样，直接通过配置寄存器驱动，做完了任务产生中断；在软件层面上使得多核协同就像是函数调用一样，可以等待也可以立即返回，大大提高了通信效率。此外，本专利技术设计软硬件模块使得通信相当于函数调用，效率高并且协议简单。

技术实现思路

[0013]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种多核通信机制的实现方法、系统、计算机设备及存储介质。
[0014]本专利技术是这样实现的，一种多核通信机制的实现方法，所述多核通信机制的实现方法将具有不同优先级的一个或多个处理器作为函数调用的载体，利用多个处理器中的某一个处理器进行函数的同步和异步调用，实现多个处理器之间的协作。
[0015]进一步，所述多核通信机制的实现方法具体包括：
[0016](1)CPU
‑
A和CPU
‑
B上电后，各自执行各自的程序；
[0017](2)CPU
‑
A在执行业务流程时，需要用到CPU
‑
B包括的业务逻辑时，执行消息触发程序；
[0018](3)CPU
‑
B接收到消息中断；
[0019](4)CPU
‑
B取出消息触发程序的控制参数判断业务逻辑执行时的机制并执行，执行完成后向CPU
‑
A发送Callback中断；
[0020](5)CPU
‑
A收到callback中断后取出消息触发程序的数据参数,并调用callback函数并传递数据参数1报告此次业务逻辑处理结果；
[0021](6)CPU
‑
A中调用业务逻辑的进程获得执行结果。
[0022]进一步，所述步骤(2)消息触发程序获取MSG
‑
BOX
‑
A中空闲的channel，填充channel参数，所述channel参数包括：
[0023]控制参数1：业务逻辑执行时的机制，执行机制包括中断机制执行，task机制执行及相应的优先级；
[0024]控制参数2：业务逻辑执行的次数，执行1次或循环执行；
[0025]控制参数3：业务逻辑执行的间隔时间；
[0026]控制参数4：业务逻辑执行完毕后callback函数指针，callback函数在CPU
‑
A中执行的函数；
[0027]控制参数5：函数指针，由CPU
‑
B执行的业务逻辑；
[0028]数据参数1：函数指针参数1,CPU
‑
B执行的业务逻辑的参数；
[0029]数据参数2：函数指针参数2,CPU
‑
B执行的业务逻辑的参数；
[0030]数据参数3：函数指针参数3,CPU
‑
B执行的业务逻辑的参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多核通信机制的实现方法，其特征在于，所述多核通信机制的实现方法将一个或多个处理器作为具有不同优先级的函数调用的载体，利用多个处理器中的某一个处理器进行函数的同步和异步调用，实现多个处理器之间的协作。2.如权利要求1所述的多核通信机制的实现方法，其特征在于，所述多核通信机制的实现方法具体包括：(1)CPU
‑
A和CPU
‑
B上电后，各自执行各自的程序；(2)CPU
‑
A在执行业务流程时，需要用到CPU
‑
B包括的业务逻辑时，执行消息触发程序；(3)CPU
‑
B接收到消息中断；(4)CPU
‑
B取出消息触发程序的控制参数判断业务逻辑执行时的机制并执行，执行完成后向CPU
‑
A发送Callback中断；(5)CPU
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A收到callback中断后取出消息触发程序的数据参数,并调用callback函数并传递数据参数1报告此次业务逻辑处理结果；(6)CPU
‑
A中调用业务逻辑的进程获得执行结果。3.如权利要求2所述的多核通信机制的实现方法，其特征在于，所述步骤(2)消息触发程序获取MSG
‑
BOX
‑
A中空闲的channel，填充channel参数，所述channel参数包括：控制参数1：业务逻辑执行时的机制，执行机制包括中断机制执行，task机制执行及相应的优先级；控制参数2：业务逻辑执行的次数，执行1次或循环执行；控制参数3：执行次数大于1时，业务逻辑执行的间隔时间；控制参数4：业务逻辑执行完毕后callback函数指针，callback函数在CPU
‑
A中执行的函数；控制参数5：函数指针，由CPU
‑
B执行的业务逻辑；数据参数1：函数指针参数1,CPU
‑
B执行的业务逻辑的参数；数据参数2：函数指针参数2,CPU
‑
B执行的业务逻辑的参数；数据参数3：函数指针参数3,CPU
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B执行的业务逻辑的参数；数据参数4：函数指针参数4,CPU
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B执行的业务逻辑的参数。4.如权利要求2所述的多核通信机制的实现方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括：(4.1)取出消息触发程序的控制参数1,判断业务逻辑执行的机制为中断时；(4.2)取出消息触发程序的控制参数1，判断业务逻辑执行的机制为Task时。5.如权利要求4所述的多核通信机制的实现方法，其特征在于，所述步骤(4.1)具体包括：判断是否执行的次数大于1，大于1则创建一个循环Timer执行业务逻辑,Timer的间隔时间为控制参数3,并传递参数：数据参数1、数据参数2、数据参数3、数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：严宏波，张浩亮，
申请(专利权)人：珠海海奇半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：