[发明专利]一种时间触发的嵌入式任务通讯装置与方法

说明书

本发明涉及一种时间触发的嵌入式任务间通讯装置与方法。在安全关键领域，要求任务的执行过程具备确定性。为解决原有的基于事件的任务间通讯不确定性问题，本发明提出一种基于时间触发架构的任务通讯装置，包括：发送端口空间模块，接收端口空间模块，发送存储缓存，接收存储缓存，静态时间规划表存储模块，时间触发任务通讯模块和时间触发任务调度模块。由时间触发任务通讯模块根据静态时间规划表存储模块，让任务间通讯在确定的任务切换时刻才实际完成，从而确实的保证了系统的输出不会因为任务间通讯的发生时刻不同而不同。

技术领域

本发明属于安全关键计算机的使用技术，具体涉及一种时间触发的嵌入式任务通讯装置与方法。

背景技术

在计算机应用领域，为更好发挥计算机性能，通常将运行于其上的软件分解为多个任务，在不同时段共享使用计算机资源，以共同完成特定的系统级功能。由于多个任务是用于实现同一个功能，因此任务之间必然会存在运行的协同，以及信息的交互，即任务间的通讯。传统经典的软件任务调度方式，在任务间通讯上使用事件型的解决方案，即使用信号量、互斥锁等方式，在某个任务内部的某个事件发生后，调整其它任务的调度序列，直到这个事件完整结束后，再恢复其它任务的调度。这种调整任务调度的任务间通讯方式，重视计算机资源局部的使用效率，但是存在两个问题，其一，是不同任务的相互关系，可能随着任务运行时间的细微差别而形成差异，导致最终同样的系统级输入不一定能够得到同样的系统级输出；其二，是在复杂的运行环境中，各种任务的循环依赖关系，可能导致全局上的任务运行死锁。

在安全关键领域，由于任务失败可能引发机毁人亡的灾难性事故，因此要求任务的执行过程具备确定性。而事件型的嵌入式任务间通讯机制，无法完全隔绝不确定性的引入，因此并不能很好的适用于安全关键领域。为此，需要一种基于时间触发架构下的任务间通讯机制，以解决这一类问题。

发明内容

本发明的目的是：为解决基于时间触发架构的安全关键系统，对于计算机节点中任务间数据通讯的确定性要求，而设计的一种嵌入式任务间通讯方法。

本发明的技术方案：

提供一种时间触发的嵌入式任务间通讯装置，其特征在于，包括：

发送端口空间模块，为指向发送缓存的数据指针，任务通讯发送的过程，实际是将待发送数据写入发送端口空间指向的发送缓存的过程；

接收端口空间模块，为指向接收缓存的数据指针，任务通讯接收的过程，实际是将接收数据由接口端口空间指向的接收缓存中读出的过程；

发送存储缓存，用来保存实际待发送的数据；

接收存储缓存，用来保存实际接收到的数据；

静态时间规划表存储模块存储模块，用来预先静态定义各任务的执行过程；

时间触发任务通讯模块，用来根据静态时间规划表存储模块存储模块，使用通讯通道完成任务间通讯的数据传输；

时间触发任务调度模块，用来根据静态时间规划表存储模块存储模块，进行任务的调度。

提供一种时间触发的嵌入式任务间通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，系统初始化中，定义发送任务和接收任务间的通讯通道，通讯通道具有发送端口空间以及接收端口空间，发送任务对应发送端口空间，接收任务对应接收端口空间；

步骤二，时间触发任务调度模块按照预定义的静态时间规划表存储模块存储模块，对任务进行周期性的调度运行；

步骤三：任务周期运行中，需要发送任务进行数据发送时，时间触发任务通讯模块此时将需要发送的数据缓存在发送任务的发送端口空间中，进入步骤四；