CN116954950B - 一种核间通信方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种核间通信方法，其中在处理器的至少两个核之间设有共享内存，所述共享内存包括多个大小相等的区段，所述方法包括计算待发送的数据所需要占据的共享内存中区段的个数k，其中k为大于1小于N的整数，N为所述共享内存区段的总数，N为大于等于2的整数；确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据；当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，并发送软中断；重新确定共享内存中首个空闲区段的序号并将所述待发送数据写入共享内存中，并发送软中断；其中，所述至少两个核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效。

Description

一种核间通信方法和电子设备

技术领域

本申请涉及数据通信领域，特别地涉及一种核间通信方法和电子设备。

背景技术

核间通信技术是在多核处理器架构中不同的核之间进行数据或信号交互的技术。在嵌入式场景中，内存资源受限，需要轻量级、高效的核间通信方法。核间通信的一种常用方法是使用共享内存存放需要发送的数据，使用核间软中断通知其他核获取数据。在嵌入式场景下，为了提高内存使用效率，可将共享内存按照等长划分为若干区段，每次发送均可发送不超过一个区段长度的数据内容。

然而，根据使用场景的不同，核间通信会遇到需要发送的数据大于一个区段长度的情况。现有的解决方案是将需要发送的数据拆分成多个数据包，接收时直接处理多个拆分的数据包或将其重新合并成完整数据。直接处理多个数据包的方案要求接收方有处理分段数据包的能力，例如多个数据包可能会涉及到多个指针。对于重新合并的方案，由于每个数据包都会包括包头以及校验位，合并成完整数据的操作需要额外的内存空间作为缓冲区，用于去除多个包头和校验位并重新组合。在嵌入式开发场景中，这些现有的方案对接收方的要求过高，或者需要占用大量的内存空间。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种核间通信方法，其中在处理器的至少两个核之间设有共享内存，所述共享内存包括多个大小相等的区段，所述方法包括计算待发送的数据所需要占据的共享内存中区段的个数k，其中k为大于1小于N的整数，N为所述共享内存区段的总数，N为大于等于2的整数；确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据；当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，并发送软中断；重新确定共享内存中首个空闲区段的序号并将所述待发送数据写入共享内存中，并发送软中断；其中，所述至少两个核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效。

特别的，所述方法还包括当所述共享内存中剩余的空闲的区段够连续存储所述待发送数据，将所述待发送数据写入所述共享内存，标记数据总长度；发送软中断。

特别的，确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据，包括确定共享内存中首个空闲区段的序号m，其中m为大于1小于等于N的整数；判断N-m+1是否大于等于k。

特别的，当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，包括申请第m个共享内存区段，并在其中标记待发送数据长度为0；判断m是否等于N；当m不等于N，则使m加1，并发送软中断；当m等于N，则发送软中断，并重新确定共享当前空闲的首个区段的序号。

本申请提供了一种核间通信方法，其中在处理器的至少两个核之间设有共享内存，所述共享内存的包括多个大小相等的区段，包括判断是否收到软中断；在收到软中断的情况下，确定从发送核接收到的数据存储在共享内存中的首个区段，以获取该数据的长度；判断所述首个区段中数据长度是否为0；当所述首个区段中数据长度为0，则释放该共享内存区段；当所述首个区段中数据长度不为0，则根据数据长度判断其占据的共享内存的区段的数量，并处理该数据；释放所述接收到的数据所占据的共享内存的区段；其中，所述至少两个核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效。

本申请提供了一种电子设备，包括第一核以及第二核的处理器，以及两核间的共享内存，共享内存包括多个大小相等的区段，其中，所述第一核和所述第二核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效；所述第一核包括请求模块，配置为提供数据发送请求；收发模块，耦合到所述请求模块，配置为接收所述数据发送请求；计算待发送给第二核的数据所需要占据的共享内存中区段的个数；确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据；当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，并发送软中断；重新确定共享内存中首个空闲区段的位置并将所述待发送数据写入共享内存中，并发送软中断给第二核。

特别的，所述第一核中的收发模块配置为当所述共享内存中剩余的空闲的区段够连续存储所述待发送数据，将所述待发送数据写入所述共享内存，标记数据总长度；发送软中断。

特别的，所述第一核中的收发模块配置为确定共享内存首个空闲区段的序号m，其中m为大于1小于等于N的整数；判断N-m+1是否大于等于k。

特别的，所述第一核中的收发模块配置为申请第m个共享内存区段，并在其中标记待发送数据长度为0；判断m是否等于N；当m不等于N，则使m加1，并发送软中断；当m等于N，则发送软中断，并重新确定共享内存当前空闲的首个区段的序号。

特别的，所述第二核包括处理模块，配置为处理共享内存中存储的所述第一核发送的数据；收发模块，配置为判断是否收到软中断；在收到软中断的情况下，确定从发送核接收到的数据存储在共享内存中的首个区段，以获取该数据的长度；判断所述首个区段中数据长度是否为0；当所述首个区段中数据长度为0，则释放该共享内存区段；当所述首个区段中数据长度不为0，则根据数据长度判断其占据的共享内存的区段的数量，并处理该数据；释放所述接收到的数据所占据的共享内存的区段。

本申请还提供了一种计算机存储介质，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一所述的方法。

附图说明

下面，将结合附图对本申请的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1所示为一种包括多核以及多核之间共享内存的电子设备的示意框图；

图2所示为根据本申请一个实施例的核间通信方法的流程图；以及

图3所示为根据本申请一个实施例的核间通信方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线，仅仅是为了便于说明，其表示至少连线两端的单元是相互通信的，并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。另外，两个单元之间线条的数目旨在表示该两个单元之间通信至少所涉及的信号数或至少具备的输出端，并非用于限定该两个单元之间只能如图中所示的信号来进行通信。

图1所示为一种包括多核以及多核之间共享内存的电子设备的部分结构示意框图。该设备包括至少两个核，核A即102和核B即103，以及二者之间的共享内存101。根据实际需要，核A可以将要传输给核B的数据写入共享内存，并发送软中断给核B告知有数据待发送，核B在收到软中断以后前往共享内存读取核A写入的数据。共享内存可以包括多个大小相同的区段。

根据其他的实施例，核B也可以将其要传输给核A的数据写入共享内存，并给核A发送软中断告知有数据待发送，核A可以到共享内存中读取核B要发送给他的数据。当然，通常情况下，在这两种传输过程中会设立不同的共享内存，以避免不必要的混乱。

图2所示为根据本申请一个实施例的核间通信方法的流程图。该方法可以由处理器中的一个核执行。在这个方法中，当需要发送的数据的大小大于共享内存中的一个区段的情况下，并不会将需要发送的数据分成多个包进行存储，而是完整连续的进行存储。为了避免数据存储不连续，从而导致该接收核需要进行额外的操作或者需要额外的存储空间进行组合的情况，本申请实施例中采用了下述操作。

目前处理器中存在包括缓存和不包括缓存的核。对于那些不包括缓存的核，进行核间通信时的操作会更加简单，受限更少。

首先，需要特别注意的是，本申请中所涉及的核都是包括缓存的核，在进行核间通信过程中，需要使所述缓存对所述共享内存不生效，避免由于缓存中的数据没有与内存同步而写入或读取错误的数据。

根据一个实施例，处理器中可以至少包括两个核，在一次的数据发送中，一个核可以作为发送核，一个核可以作为接收核。以下方法可以由发送核来执行。

在201，判断是否有数据要发送给接收核。如果是，则继续以下的操作，如果否，则重复本操作。

在202，计算待发送的数据需要占据的共享内存区段的数量k，其中k为大于1小于等于N的整数，N为共享内存所有区段的总数，N为大于等于2的整数。

在203，判断共享内存当前空闲的首个区段的序号m， m为大于等于1小于等于N的整数。

在204，判断共享内存剩余的空闲区段是否可以连续存储待发送数据，例如可以判断N-m+1是否大于等于k。在此进行这个判断的原因是为了避免数据在共享内存中不连续存储从而导致需要额外操作的情况。如果是，则继续以下操作；如果否，则跳转到208。

所谓连续存储指的是不待发送数据不会被切为k个包，而是整个待发送数据作为一个包，仅包括一个包头以及结尾的校验位。这样既节省的共享内存的空间，在接收核对数据进行处理的时候也比较方便，不需要逐一剥离多个包的包头核校验位，不需要多个指针，不需要额外的存储空间进行对数据包进行组合的操作。

在205，当N-m+1大于等于k时，意味着待发送数据可以连续的存储在的共享内存中，则申请共享内存中第m至第m+k-1个区段的位置。

在206，将待发送数据填充或写入共享内存中第m至第m+k-1个区段中，标记待发送数据的总长度标记待发送数据的总长度，即将待发送数据的总长度写入整个数据包的包头中。

在207，向另一个核发送软中断给接收核，并返回201。

在208，当N-m+1小于k时，意味着待发送数据不可以连续的存储在的共享内存中，申请第m个区段共享内存。

在209，在第m个区段共享内存中标记待发送数据的长度为0。

在210，判断m是否等于N，如果否，则继续进行以下操作；如果是，则发送软中断给接收核，并转到操作203，重新确定首个空闲区段的序号。

在211，使m加1，向接收核发送软中断，并跳转回208，继续标记剩余的空闲区段中的数据长度为0。

根据其他的实施例，当N-m+1小于k时，也可以一次性将N-m+1个剩余的空闲区段都标记为待发送数据长度为0，并发送软中断。

在上述实施例中，当共享内存中剩余的区段不足以容纳待发送数据时，就在共享内存中剩余的空闲区段的数据长度都标记为0，并发送软中断给接收核。接收核会释放这些区段，发送核可以重新确定当前共享内存中首个空闲区段的序号，并重新评估剩余的共享内存的区段数是否够连续的存储待发送数据。根据一个实施例，重新评估后的首个空闲区段可以是共享内存中的第一个区段。

值得注意的是，首先，空闲的共享内存区段之间是连续的，而不是彼此间隔的。其次，待发送的数据的大小大于一个区段但是小于等于共享内存的区段总数。第三，接收核对数据处理的速度很快，当不够连续存储待发送数据的区段被标记为0并且被释放以后，重新确定首个空闲区段的序号的时候，基本上就可以在共享内存中连续的存储待发送数据。

图3所示为根据本申请一个实施例的核间通信方法的流程图。该方法可以由接收核执行。

在301，判断是否收到了软中断，或者说是否有数据要接收。如果否，则重复本操作；如果是，则进行以下操作。

在302，检查收到的数据占据的共享内存的首个区段的序号，获取数据总长度。

在303，判断数据总长度是否为0；如果是，执行操作304；如果否，执行操作305。

在304，释放一个共享内存区段。

在305，根据数据长度判断其所需要占据的共享内存的区段的个数为k。数据长度是作为数据包头的一部分被记录。接收核读取包头来获取每个数据包的长度。

在306，处理共享内存中的数据。

根据一个实施例，在处理共享内存中的数据的时候，不需要进行数据复制，不需要占用额外的内存，直接从共享内存对应的地址获取数据即可。即对于数据处理模区段来说，其输入就是指向要处理数据的一个指针。相对的，现有技术中如果数据分段的存储在共享内存的例如第N个区段和第1个区段，那么就需要给接收核提供多个指针。

在307，在处理完毕后，释放k个共享内存区段，并返回操作301。

本申请还提供了一种电子设备，其包括多个核，以及多个核之间的共享内存，该系统可以配置为执行上述方法。

根据一个实施例发送数据的核可以包括收发模块以及请求模块，其中数据收发模块可以配置为执行例如操作202-211的操作，数据处理模块可以配置为执行例如操作201。

根据一个实施例接收数据的核可以包括收发模块以及处理模块，其中数据收发模块可以配置为执行例如操作301-305以及307的操作，数据处理模块可以配置为执行例如操作306。

根据不同的实施例，接收数据的核以及发送数据的核的身份可以根据需要对调或调整，因此执行的操作也会相应的对调或调整。

本申请还提供了一种计算机存储介质，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一所述的方法。

采用本申请的方案可以支持最大接近共享内存总大小的数据发送，并且数据可以被连续的存储在共享内存中，避免了额外的内存拷贝操作，不需要额外的共享内存，有更高的共享内存使用效率。

上述实施例仅供说明本申请之用，而并非是对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本申请公开的范畴。

Claims (9)

1.一种核间通信方法，其中在处理器的至少两个核之间设有共享内存，所述共享内存包括多个大小相等的区段，所述方法包括

发送核计算待发送的数据所需要占据的共享内存中区段的个数k，其中k为大于1小于N的整数，N为所述共享内存区段的总数，N为大于等于2的整数；

发送核确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据；

当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则发送核标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，并发送软中断；

发送核重新确定共享内存中首个空闲区段的序号并将所述待发送数据写入共享内存中，并发送软中断，其中重新确定的共享内存中首个空闲区段包括共享内存中的第一区段；

接收核判断是否收到软中断；

在收到软中断的情况下，接收核确定从发送核接收到的数据存储在共享内存中的首个区段，以获取该数据的长度；

接收核判断所述首个区段中数据长度是否为0；

当所述首个区段中数据长度为0，则接收核释放该共享内存区段；

当所述首个区段中数据长度不为0，则接收核根据数据长度判断其占据的共享内存的区段的数量，并处理该数据；以及

接收核释放所述接收到的数据所占据的共享内存的区段；

其中，所述至少两个核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效。

2.如权利要求1所述的方法，还包括

当所述共享内存中剩余的空闲的区段够连续存储所述待发送数据，将所述待发送数据写入所述共享内存，标记数据总长度；以及发送软中断。

3. 如权利要求1所述的方法，其中确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据，包括

确定共享内存中首个空闲区段的序号m，其中m为大于1小于等于N的整数；以及

判断N-m+1是否大于等于k。

4.如权利要求3所述的方法，其中当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，包括

申请第m个共享内存区段，并在其中标记待发送数据长度为0；

判断m是否等于N；

当m不等于N，则使m加1，并发送软中断；以及

当m等于N，则发送软中断，并重新确定共享当前空闲的首个区段的序号。

5. 一种电子设备，包括第一核以及第二核的处理器，以及两核间的共享内存，共享内存包括多个大小相等的区段，其中，所述第一核和所述第二核均为包括缓存的核，并且所述缓存对所述共享内存不生效；

所述第一核包括

请求模块，配置为提供数据发送请求；

收发模块，耦合到所述请求模块，配置为

接收所述数据发送请求；

计算待发送给第二核的数据所需要占据的共享内存中区段的个数；

确定所述共享内存中剩余的空闲的区段是否够连续存储所述待发送数据；

当所述共享内存中剩余的空闲的区段不够连续存储所述待发送数据，则标记所述共享内存全部剩余的空闲区段中数据长度为0，并发送软中断；以及

重新确定共享内存中首个空闲区段的位置并将所述待发送数据写入共享内存中，并发送软中断给第二核，其中重新确定的共享内存中首个空闲区段包括共享内存中的第一区段；

其中所述第二核包括

处理模块，配置为处理共享内存中存储的所述第一核发送的数据；

收发模块，耦合到所述处理模块，配置为

判断是否收到软中断；

在收到软中断的情况下，确定从发送核接收到的数据存储在共享内存中的首个区段，以获取该数据的长度；

判断所述首个区段中数据长度是否为0；

当所述首个区段中数据长度为0，则释放该共享内存区段；

当所述首个区段中数据长度不为0，则根据数据长度判断其占据的共享内存的区段的数量，并处理该数据；以及

释放所述接收到的数据所占据的共享内存的区段。

6.如权利要求5所述的电子设备，其中所述第一核中的收发模块配置为

当所述共享内存中剩余的空闲的区段够连续存储所述待发送数据，将所述待发送数据写入所述共享内存，标记数据总长度；以及发送软中断。

7.如权利要求5所述的电子设备，其中所述第一核中的收发模块配置为

确定共享内存首个空闲区段的序号m，其中m为大于1小于等于N的整数；

判断N-m+1是否大于等于k。

8.如权利要求7所述的电子设备，其中所述第一核中的收发模块配置为

申请第m个共享内存区段，并在其中标记待发送数据长度为0；

判断m是否等于N；

当m不等于N，则使m加1，并发送软中断；以及

当m等于N，则发送软中断，并重新确定共享内存当前空闲的首个区段的序号。

9.一种计算机存储介质，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一所述的方法。