[发明专利]在对称多处理体系下实现多实例线程通信的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种在对称处理系统下实现多实例线程通信的方法及装置。

背景技术

在通信领域中，随着对称多处理(Symmetrical Multi-Processing，以下简称为SMP)、多核、超线程等概念、技术、产品的出现，通信系统的处理能力有了极大的提升空间。目前已经有了一些操作系统支持SMP体系架构，可以实现多CPU协同工作，使得CPU处理密集型的系统能力得到扩展。但传统的业务支撑软件、应用开发模式并不能充分发挥SMP体系架构的优势，必须要做相应的调整。

一种很重要的调整方式就是尽可能将系统中耗用CPU比重突出的业务流程多实例化。否则，这种业务流程在任一时刻只能在一个核上运行，而其他核则空闲，影响多核的整体使用效率。如果将这种业务流程多实例化，则可由操作系统调度，并行在多个核上运行，提高多核利用率，提升整体业务处理效率。

当存在多实例化线程时，就会对整个系统的编程模式产生以下影响：多实例并行运行的互斥保护；多实例代码的可重入；多实例线程的通信方式。

上述前两个问题属于基于优先级抢占调度机制、多核体系结构的共性问题，业务代码必然要考虑，此处不再详述。

对于多实例线程的通信方式，涉及到以下问题：其他线程向多实例线程发消息；多实例线程向其他线程发消息；多实例线程间的通信。

因为多实例线程之间是完全并行的，相互联系主要集中于对于共享数据的操作，所以通过互斥保护机制就可以了。这类线程间几乎没有通信需求，即使有，也应该是广播通知方式，而不是点对点的。本文中不做详细讨论。

在传统的业务支撑环境中，往往是由一个线程实现某种业务，而为了实现线程之间的通信，每个线程都拥有其在系统中唯一的ID，我们可称之为线程标识符(Thread Identification，以下简称为TID或线程ID)。当一个线程要与其他业务线程通信时，只需向标识该业务线程的TID发送消息即可。

但在SMP体系架构下，多实例线程使得同一种业务可以由许多线程来实现，这些线程是执行同样的代码指令、完成同样的功能，对外接口完全一样，表现形式是完全对称的。这时，如果要实现其他业务线程与该业务线程群的通信，就出现问题，如何标识这些多实例线程呢？其他业务线程怎么记住系统中有哪些此类线程，有多少，该如何选择下一个业务处理者？

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种通信方法及装置，用于在对称多处理体系下实现多实例线程通信，通过引入多实例线程族概念，采用多实例线程族主线程或者代理函数的方式来隔离多实例化具体实现，从而，保持了业务线程多实例化后对外呈现的简单性、统一性，使得只需对业务支撑部分做少量简单改动，就可以实现上层业务、应用在SMP体系架构上的开发部署，因此，可以充分发挥多核开行处理的优势，进而提升业务处理系统的整体能力。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种通信方法，用于在对称多处理体系下实现多实例线程通信，其包括以下步骤：步骤S302，在第一业务线程发送消息给第二业务线程族以进行处理时，将消息发送给第二业务线程族的代理；步骤S304，代理根据预定算法将消息分配给第二业务线程族中的一个子线程；以及步骤S306，代理设置消息中的目的线程ID，并将消息发送给子线程。

根据本发明的一个方面，该通信方法还包括以下步骤：步骤S308，当第二业务线程族中的一个子线程向第一业务线程发送消息时，设置子线程的消息发送函数中的源线程ID和目的线程ID；以及步骤S310，调用代理，代理重新设置源线程ID，然后发送消息。

此外，根据本发明的一个方面，在步骤S306中，设置消息中的目的线程ID的步骤具体为：将消息中的目的线程ID替换成子线程的线程ID。并且，在步骤S308中，设置子线程的消息发送函数中的源线程ID和目的线程ID的步骤具体为：将子线程的消息发送函数中的源线程ID设置为子线程本身的线程ID，并将目的线程ID设置为第一业务线程的线程ID。另外，在步骤S310中，重新设置源线程ID的步骤具体为：将子线程本身的线程ID设置为代理的线程ID。

根据本发明的实施例，预定算法为负荷均衡算法，此外，代理包括以下一种：主线程或代理函数。