嵌入式多核中央處理器的輕量級操作系統技術方案

本申請公開了嵌入式多核中央處理器的輕量級操作系統。所公開的嵌入式多核中央處理器的輕量級操作系統的任務調度方法包括：通過應用程序編程接口注冊第一事件以及執行第一事件所需的第一條件；根據硬件資源狀態更新第一條件；在第一條件滿足后，調度第一事件的處理函數。

【技術實現步驟摘要】
嵌入式多核中央處理器的輕量級操作系統
本申請涉及嵌入式多核中央處理器的輕量級操作系統，尤其涉及對嵌入式多核中央處理器上處理的任務的調度。
技術介紹
嵌入式多核CPU(中央處理器，CentralProcessingUnit)的各個核處理各自的任務。CPU的各個核之間有對通信、協同的大量需求。任務之間有順序性，一項任務的開始依賴于在前的一個或多個任務的處理完成。CPU的各個核處理多種事件，依據事件知曉在前任務的處理進度。例如，事件包括隊列中出現待處理的條目、指定長度時間的流逝、中斷、處理任務過程中產生的自定義事件等。圖1是現有技術的嵌入式多核CPU系統的框圖。CPU0與CPU1為同構或異構的CPU核，通過總線相耦合。每個CPU具有本地存儲器，CPU可低延遲地訪問自己的本地存儲器。CPU還通過總線耦合到外部存儲器，例如DDR(DualDataRate，雙倍速率)存儲器。外部存儲器提供大的存儲容量，但訪問延遲較高。因此，CPU訪問外部存儲器時，通常通過隊列來緩存高延遲的命令。命令的形式可以是具有指定數據格式的消息。隊列的條目是消息。CPU從入站隊列接收消息，而通過出站隊列發送消息。CPU可擁有多種數量的隊列。示例性地，參看圖1，CPU0包括入站(Inbound)隊列0、入站(Inbound)隊列1、出站(Outbound)隊列0與出站(Outbound)隊列1。為訪問外部存儲器，CPU0向出站隊列0添加消息。消息被總線轉發給外部存儲器。外部存儲器輸出存儲器訪問結果，通過總線轉發給入站隊列0。CPU之間通過隊列交換消息。例如，CPU0向出戰隊列1添加消息。消息被總線轉發給CPU1的入站隊列0。CPU1從入站隊列0獲取CPU0發送的消息。
技術實現思路
以訪問外部存儲器為例，CPU向出站隊列添加消息需檢查隊列狀態，并在出站隊列未滿時進行操作，而從CPU向出站隊列添加訪問外部存儲器的消息，到CPU從入站隊列接收外部存儲器的訪問結果之間，有較長的時間。在等待入站隊列變為非空，或者等待訪問外部存儲器的結果這段時間，CPU需要調度處理其他任務來提升CPU利用率。當CPU同時處理多個相同或不同任務、使用多個隊列和/或響應不同種類的事件時，對CPU上運行的多個任務的有效調度變得復雜。CPU可以輪詢隊列狀態，在出站隊列非滿時向出站隊列添加消息，或者在入站隊列非空時，從入站隊列取出消息并進行處理。但輪詢隊列狀態造成對CPU處理能力的浪費。CPU可以響應由隊列狀態產生的中斷，識別事件類型并進行處理。但是當隊列事件頻繁發生時，大量中斷處理帶來的開銷嚴重增加了CPU負擔。在桌面CPU、服務器CPU中，通過運行操作系統，由操作系統調度在CPU上運行的多個進程和/或線程，用戶無須過多干預進程/線程之間的切換，而由操作系統選擇恰當的進程/線程進行調度，以充分利用CPU計算能力。然而，在嵌入式多核CPU中，可使用的存儲器、CPU處理能力等資源都受限，難以負擔進程/線程管理引入的開銷。以及一些嵌入式系統對性能，特別是任務處理延遲有嚴格要求，操作系統對此場景也難以適用。根據本申請的第一方面，提供了本申請第一方面的第一任務調度方法，其中，任務調度方法包括：通過應用程序編程接口注冊第一事件以及執行第一事件所需的第一條件；根據硬件資源狀態更新第一條件；在第一條件滿足后，調度第一事件的處理函數。根據本申請第一方面的第一任務調度方法，提供了本申請第一方面的第二任務調度方法，其中，向應用程序編程接口注冊第一事件的處理函數。根據本申請第一方面的第一或第二任務調度方法，提供了本申請第一方面的第三任務調度方法，其中，在第一事件的處理函數中通過應用程序編程接口注冊第二事件以及執行第二事件所需的第二條件。根據本申請第一方面的第一～第三任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第四任務調度方法，其中，第一事件是IO命令處理的一個階段。根據本申請第一方面的第四任務調度方法，提供了本申請第一方面的第五任務調度方法，其中，為IO命令提供上下文資源，所述任務調度方法還包括：通過應用程序編程接口注冊第一事件時，指定第一事件使用的上下文資源。根據本申請第一方面的第一～第五任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第六任務調度方法，其中，所述任務調度方法還包括：響應于調用了第一事件的處理函數，取消對第一事件的注冊。根據本申請第一方面的第一～第五任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第七任務調度方法，其中，所述任務調度方法還包括：響應于調用了第一事件的處理函數，更新第一條件。根據本申請第一方面的第七任務調度方法，提供了本申請第一方面的第八任務調度方法，其中，所述任務調度方法還包括：響應于調用了第一事件的處理函數，根據硬件資源狀態更新第一條件。根據本申請第一方面的第一～第八任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第九任務調度方法，其中，所述第一條件包括要使用的硬件資源是否可用。根據本申請第一方面的第一～第九任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十任務調度方法，其中，處理函數表用于記錄處理函數以及調用處理函數所需的條件；所述任務調度方法還包括：從處理函數表中選取其條件已滿足的處理函數并調用處理函數。根據本申請第一方面的第十任務調度方法，提供了本申請第一方面的第十一任務調度方法，其中，所述注冊第一事件以及執行第一事件所需的第一條件，包括，在處理函數表中，相關聯地記錄第一條件以及第一事件的處理函數。根據本申請第一方面的第一～第十一任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十二任務調度方法，其中，任務調度方法還包括：記錄第一事件的處理函數所需使用的上下文資源。根據本申請第一方面的第十～第十二任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十三任務調度方法，其中，任務調度方法還包括：響應于取消對第一事件的注冊，在處理函數表中相關聯地刪除第一條件以及第一事件的處理函數。根據本申請第一方面的第十一任務調度方法，提供了本申請第一方面的第十四任務調度方法，其中，任務調度方法還包括：根據硬件資源狀態，更新處理函數表中同硬件資源對應的第一條件。根據本申請第一方面的第十四任務調度方法，提供了本申請第一方面的第十五任務調度方法，其中，通過訪問指示硬件資源狀態的寄存器或處理中斷，獲取硬件資源狀態。根據本申請第一方面的第十～第十五任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十六任務調度方法，其中，任務調度方法還包括：從處理函數表中選取其條件已滿足的第一處理函數，在第一處理函數所需使用的上下文資源可用時，調用所述第一處理函數，并向所述第一處理函數提供其所需使用的上下文資源。根據本申請第一方面的第十～第十六任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十七任務調度方法，其中，任務調度方法還包括：根據優先級選取其條件已滿足的處理函數。根據本申請第一方面的第一～第十七任務調度方法之一，提供了本申請第一方面的第十八任務調度方法，其中，硬件資源為隊列、存儲器控制器和/或時鐘。根據本申請第一方面的第十八任務調度方法，提供了本申請第一方面的第十九任務調度方法，其中，硬件資源為軟件模擬的硬件資源。根據本申請第一方面的第十八或十九任務調度方法，提供了本申請第一方面的第二十任務調度方法，其中，同類的硬件資源有多份。根據本申請第一方面的第十本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種任務調度方法，其特征在于，包括：通過應用程序編程接口注冊第一事件以及執行第一事件所需的第一條件；根據硬件資源狀態更新第一條件；在第一條件滿足后，調度第一事件的處理函數。

【技術特征摘要】
1.一種任務調度方法，其特征在于，包括：通過應用程序編程接口注冊第一事件以及執行第一事件所需的第一條件；根據硬件資源狀態更新第一條件；在第一條件滿足后，調度第一事件的處理函數。2.根據權利要求1所述的任務調度方法，其特征在于，在第一事件的處理函數中通過應用程序編程接口注冊第二事件以及執行第二事件所需的第二條件。3.根據權利要求1所述的任務調度方法，其特征在于，所述任務調度方法還包括：響應于調用了第一事件的處理函數，根據硬件資源狀態更新第一條件。4.根據權利要求1～3任一項所述的任務調度方法，其特征在于，其中處理函數表用于記錄處理函數以及調用處理函數所需的條件；所述任務調度方法還包括：從處理函數表中選取其條件已滿足的處理函數并調用處理函數。5.根據權利要求1-4之一所述的任務調度方法，其特征在于，還包括：記錄第一事件的處理函數所需使用的上下文資源。6.根據權利要求4或5所述的任務調度方法，其特征在于，還包括：從處理函數表中選取其條件已滿足的第一處理函數，在第一處理函數所需使用的上下文資源可用時，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：路向峰，王樹柯，
申請(專利權)人：北京憶恒創源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11