一种车用控制器多核系统访问共享资源系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车用控制器多核系统访问共享资源系统和方法，包括访问信息获取模块、核间中断信息确定模块、核间中断发送模块、共享资源访问模块、通知模块；本发明专利技术结合汽车嵌入式系统的应用场景，通过内核间中断请求的方式实现内核间共享资源的保护，相对于传统的资源锁方案，能够更加高效、快速地完成对共享资源的保护，提高了系统的响应速度和实时性；确保共享资源访问不冲突，从而避免了复杂的资源锁管理和调度操作，提高了系统的性能和稳定性；同时通过设置不同优先级的核间中断请求，可使被锁定的内核可以响应更高优先级的中断，从而实现更加精细化的调度管理，能够更好地适应不同的应用场景和系统需求。应不同的应用场景和系统需求。应不同的应用场景和系统需求。

【技术实现步骤摘要】
一种车用控制器多核系统访问共享资源系统和方法


[0001]本专利技术属于车用嵌入式多核系统中的共享资源访问调度
，具体涉及一种车用控制器多核系统访问共享资源系统和方法。

技术介绍

[0002]在多核处理器上，多个内核需要共享同一资源时，需要采用一定的方法实现对共享资源的访问保护。传统的方法是通过资源锁实现对共享资源的互斥访问，即通过原子指令或满足原子操作的硬件外设定义某一共享资源的状态量，表征其当前的被访问状态，即定义资源锁(或称自旋锁)，当内核需要访问共享资源时，通过请求、轮询等待以及释放自旋锁，来防止对共享资源访问的冲突。
[0003]资源锁方案是一种通用化的、高颗粒度的资源管理方案，其在通用计算机系统中广泛应用。但是，资源锁的实现需要消耗大量的系统资源，并且在访问共享资源时需要处理许多边界情况，使得系统开销较大，且随着定义的资源锁数量增加，复杂性也随之增加，需要额外考虑死锁等问题，系统稳定性降低。
[0004]在汽车嵌入式系统中，需要处理各种硬件中断事件，对实时性有较高要求，资源锁状态的变更需要各个内核轮询或异步检查其状态，都会影响系统实时响应，不适用于汽车嵌入式实时系统应用；而且常用的多核芯片可使用的资源有限，传统资源锁方案会进一步影响系统性能。同时，考虑汽车嵌入式系统中，核间访问共享资源的场景较为单一，主要体现在如下两个方面：一个是汽车嵌入式应用的特点是开发阶段就静态地确定了各个内核运行的任务中断以及核间访问共享资源的各种场景，不存在动态创建新的任务中断，产生非预期的核间访问；二是汽车嵌入式系统中普遍的核间资源访问场景是两个内核分别读取、写入某一个共享内存，很少存在多个内核同时写入的情况。

技术实现思路

[0005]为了解决汽车嵌入式系统中访问共享资源可能导致的系统开销较大，且容易导致死锁和资源争用等问题，本专利技术提出一种车用控制器多核系统访问共享资源系统和方法。
[0006]实现本专利技术目的之一的一种车用控制器多核系统访问共享资源的系统，包括访问信息获取模块、核间中断信息确定模块、核间中断发送模块、共享资源访问模块、通知模块；
[0007]所述访问信息获取模块用于获取待访问的共享资源的访问信息；所述访问信息包括可能产生访问冲突的其它一个或多个内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问方式和中断优先级，X≧1；
[0008]所述核间中断信息确定模块用于根据内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问信息确定向内核Core1～CoreX发送的核间中断的中断类型和中断优先级；所述核间中断用于使内核Core1～CoreX在设定时长内不访问所述待访问的共享资源；
[0009]所述核间中断发送模块用于根据确定的核间中断的中断类型和中断优先级向内核Core1～CoreX逐一发送核间中断；
[0010]所述共享资源访问模块用于当所有核间中断都已被响应后访问所述待访问的共享资源；
[0011]所述通知模块用于共享资源访问完成后通知内核Core1～CoreX退出此次响应的核间中断。
[0012]实现本专利技术目的之二的一种车用控制器多核系统访问共享资源的方法，包括如下步骤：
[0013]S1、获取待访问的共享资源的访问信息；所述访问信息包括可能产生访问冲突的其它一个或多个内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问方式和中断优先级，X≧1；
[0014]S2、根据内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问信息确定向内核Core1～CoreX发送的核间中断的中断类型和中断优先级；所述核间中断用于使内核Core1～CoreX在设定时长内不访问所述待访问的共享资源；
[0015]S3、根据确定核间中断的中断类型和中断优先级向内核Core1～CoreX逐一发送核间中断；当所有核间中断都已被响应后开始访问所述待访问的共享资源；
[0016]S4、共享资源访问完成后通知内核Core1～CoreX退出核间中断。
[0017]有益效果：
[0018]1、本专利技术通过内核间中断请求的方式实现内核之间共享资源的保护，同时预先设定锁定事件，防止死锁等异常情况，相对于传统的资源锁方案，能够更加高效、快速地完成对共享资源的保护，提高了系统的响应速度和实时性；
[0019]2、本方案结合汽车嵌入式系统的应用场景，当内核数量较少、访问共享资源时间短的情况下，直接停止一个或多个内核，确保共享资源访问不冲突，从而避免了复杂的资源锁管理和调度操作，提高了系统的性能和稳定性；
[0020]3、通过设置不同优先级的核间中断请求，可使被锁定的内核可以响应更高优先级的中断，从而实现更加精细化的调度管理，能够更好地适应不同的应用场景和系统需求。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的结构示意图；
[0022]图2是共享资源访问的访问类型和中断优先级示意图。
[0023]图3是共享资源访问的流程示意图。
具体实施方式
[0024]下列具体实施方式用于对本专利技术权利要求技术方案的解释，以便本领域的技术人员理解本权利要求书。本专利技术的保护范围不限于下列具体的实施结构。本领域的技术人员做出的包含有本专利技术权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本专利技术的保护范围。
[0025]本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]本申请实施例包括一种车用控制器多核系统访问共享资源的方法：如图3所示，包括如下步骤：
[0027]S1、获取待访问的共享资源的访问信息；所述访问信息包括可能产生访问冲突的
其它一个或多个内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问方式和中断优先级，X≧1；
[0028]S2、根据内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问信息确定向内核Core1～CoreX发送的核间中断的中断类型和中断优先级；所述核间中断用于使内核Core1～CoreX在设定时长内不访问所述待访问的共享资源；
[0029]S3、根据确定的核间中断的中断类型和中断优先级向内核Core1～CoreX逐一发送核间中断；当所有核间中断都已被响应后开始访问所述待访问的共享资源；
[0030]S4、共享资源访问完成后通知内核Core1～CoreX退出核间中断。
[0031]上述技术方案中，步骤S3中，向内核Core1～CoreX逐一发送核间中断后还包括：
[0032]设定一个共享资源访问时间信号量TdoneTimeout，作为其它将被锁定的内核Core1～CoreX等待共享资源访问完成的超时时间；TdoneTimeout的具体时长由发起请求的内核根据其对共享资源的实际访问最长时间确定；
[0033]内核Core1～CoreX分别初始化响应状态量FB0～FBX，FBi(i∈1,X)用于表示Corei(i∈1,X)是否响应核间中断；如：FB0＝0表示Core0未响应核间中断，FB1＝1表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，包括访问信息获取模块、核间中断信息确定模块、核间中断发送模块、共享资源访问模块、通知模块；所述访问信息获取模块用于获取待访问的共享资源的访问信息；所述访问信息包括可能产生访问冲突的其它一个或多个内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问方式和中断优先级，X≧1；所述核间中断信息确定模块用于根据内核Core1～CoreX对该共享资源访问的访问信息确定向内核Core1～CoreX发送的核间中断的中断类型和中断优先级；所述核间中断用于使内核Core1～CoreX在设定时长内不访问所述待访问的共享资源；所述核间中断发送模块用于根据确定的核间中断的中断类型和中断优先级向内核Core1～CoreX逐一发送核间中断；所述共享资源访问模块用于当所有核间中断都已被响应后访问所述待访问的共享资源；所述通知模块用于共享资源访问完成后通知内核Core1～CoreX退出此次响应的核间中断。2.如权利要求1所述的车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，核间中断信息确定模块中，向内核Core1～CoreX发送的核间中断的中断类型和中断优先级的确定方法包括：获取内核Core1～CoreX访问该共享资源的访问方式和中断优先级，所述访问方式包括硬件中断访问、系统任务访问；如果该内核访问该共享资源的访问方式为硬件访问，则向该内核发送中断类型为硬件中断的核间中断，且该核间中断的优先级高于所述硬件中断访问的优先级；如果该内核访问该共享资源的访问方式为系统任务访问，则向该内核发送中断类型为软件中断的核间中断，且该核间中断的优先级高于所述系统任务访问的优先级。3.如权利要求1所述的车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，包括第一计时模块，该计时由每个响应所述核间中断的内核Core1～CoreX分别发起，当内核Core1～CoreX响应核间中断发送模块发送的核间中断后开始计时，当所述计时超过第一预设时长时退出此次响应的核间中断。4.如权利要求1所述的车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，包括第二计时模块，该计时由访问该共享资源的内核发起，当核间中断发送模块发送核间中断至内核Core1～CoreX后开始计时，当所述计时超过第二预设时长且未能检测到全部内核Core1～CoreX均响应了此次核间中断，则取消本次请求的核间中断。5.如权利要求1所述的车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，包括响应状态量控制模块，所述响应状态量用于标识内核Core1～CoreX是否响应核间中断发送模块发送的核间中断。6.如权利要求1所述的车用控制器多核系统访问共享资源的系统，其特征在于，包括访问完成信号量控制模块，所述访问完成信号量用于标识请求访问共享资源的内核是否已完成待访问的共享资源。7.一种车用控制器多核系统访问共享资...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钢，肖浩，肖菀莹，严红霞，
申请(专利权)人：智新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：