專利名稱：總線式進(jìn)程間通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種總線式進(jìn)程間通信方法，特別涉及Unix或Linux下總線式進(jìn)程間快速通信方法。
背景技術(shù)：
“進(jìn)程通信”是大、中型計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的一個功能，通過進(jìn)程通信可以實(shí)現(xiàn)兩個相互獨(dú)立的應(yīng)用程序(或者說任務(wù)TASK)之間的數(shù)據(jù)交換。
在早期的過程控制級計算機(jī)中，進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交換普遍采用磁盤隊列文件、甚至簡單的磁盤數(shù)據(jù)文件(為敘述方便，以下將這兩種文件統(tǒng)稱為“磁盤文件”)的方式來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換。應(yīng)該說，磁盤文件是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信的一種可取方式，但這種技術(shù)是特定時期的產(chǎn)物。隨著計算機(jī)運(yùn)行速度的不斷加快，進(jìn)程間對數(shù)據(jù)交換速率的要求不斷提高，以磁盤文件為媒介的進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換方式的局限性已經(jīng)凸顯出來(1)磁盤文件數(shù)據(jù)交換方式只適用于數(shù)據(jù)交換速率不太高的場合，因?yàn)閷Υ疟P的I/O無法跟上CPU的速率。
(2)因?yàn)橄到y(tǒng)資源有限，因此在采用磁盤文件、并且數(shù)據(jù)交換速率較快的情況下，無法避免文件鎖管理的問題；但是對文件鎖的管理比較復(fù)雜，結(jié)果往往是降低數(shù)據(jù)交換速率指標(biāo)而繞過文件鎖。
(3)因?yàn)榇疟P文件處理速度無法太快，即使是計算機(jī)硬件設(shè)備的性能大幅度提高，但無法從根本上改變磁盤I/O速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于CPU速率的現(xiàn)實(shí)，因而磁盤文件方式的進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換往往成為整個應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換速率整體提高的瓶頸。如果希望從根本上解決這一問題，應(yīng)該應(yīng)用新的計算機(jī)技術(shù)，尋求新的解決途徑。
目前在國內(nèi)外的許多應(yīng)用軟件中，已經(jīng)普遍采用內(nèi)存技術(shù)(包括共享內(nèi)存ShareMemory、內(nèi)存隊列MemoryQueue、信號燈Semaphore等等)而不是磁盤文件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)交換，但是還沒有出現(xiàn)針對進(jìn)程間快速數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的具有廣泛通用性且易于使用的Package(軟件包)，而事實(shí)上在冶金、能源、制造等等領(lǐng)域的大、中型應(yīng)用系統(tǒng)中，都對進(jìn)程間快速數(shù)據(jù)交換功能有廣泛的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種總線式進(jìn)程間通信方法，以克服以磁盤文件為媒介的進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換方式對整個應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換速率整體提高所產(chǎn)生的瓶頸效應(yīng)，滿足大、中型應(yīng)用系統(tǒng)對進(jìn)程間快速數(shù)據(jù)交換的需求，為末端用戶提供一個高性能、易使用的進(jìn)程間快速數(shù)據(jù)交換平臺。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種總線式進(jìn)程間通信方法，應(yīng)用于具有Unix或Linux操作系統(tǒng)環(huán)境的平臺中，結(jié)合共享內(nèi)存技術(shù)和信號燈集合技術(shù)；包括如下通信步驟A.進(jìn)程通信初始化A1.在內(nèi)存中開辟一共享內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域劃分為若干內(nèi)存槽，一內(nèi)存槽作為狀態(tài)標(biāo)志字，其余作為進(jìn)程通信的數(shù)據(jù)存放區(qū)；A2.內(nèi)存槽分為若干組，每組具有各自不同的訪問索引號；A3.創(chuàng)建一個信號燈集合，其內(nèi)包含的信號燈數(shù)量與內(nèi)存槽組數(shù)量相等；A4.設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志字初始值、信號燈初始值和內(nèi)存槽初始值；B.電文的發(fā)送與接收B1.發(fā)送電文，即判斷目的進(jìn)程的內(nèi)存槽組是否可以接收電文，如果禁止接收則以錯誤代碼返回；如果可以接收，則將電文寫入目的進(jìn)程的內(nèi)存槽組；B2.接收電文，即判斷本進(jìn)程的信號燈值是否表示需要接收電文，如果無需接收則立即返回或等待；如果需要接收，則讀取電文；C.結(jié)束進(jìn)程通信，即設(shè)定該進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字值及其對應(yīng)的信號燈值，禁止其它進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)到此內(nèi)存槽組中。
所述狀態(tài)標(biāo)志字表示四個信息當(dāng)前內(nèi)存槽組狀態(tài)、當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)的可讀電文數(shù)、當(dāng)前讀電文的相對槽號以及當(dāng)前寫電文的相對槽號。狀態(tài)標(biāo)志字為四維向量，每一向量為4個字節(jié)的整型數(shù)，各對應(yīng)一個信息。
采用本發(fā)明的總線式進(jìn)程間通信方法，其使用結(jié)果表明該軟件包使用非常簡潔、性能十分穩(wěn)定、數(shù)據(jù)交換速率極快，完全滿足大型數(shù)據(jù)處理應(yīng)用系統(tǒng)的快速數(shù)據(jù)交換要求。


圖1是整個進(jìn)程通信內(nèi)存塊的構(gòu)成圖；圖2是使用進(jìn)程通信軟件包的一般步驟；圖3是進(jìn)程通信初始化流程圖；圖4是進(jìn)程通信接收電文流程圖；圖5是進(jìn)程通信發(fā)送電文流程圖；圖6是關(guān)閉進(jìn)程通信流程圖。
圖中符號說明101 內(nèi)存槽組狀態(tài)字首地址ptrStatus102 內(nèi)存槽組首地址ptrSlot103 a#進(jìn)程通信內(nèi)存槽組104 b#進(jìn)程通信內(nèi)存槽組105 z#進(jìn)程通信內(nèi)存槽組106 a#狀態(tài)標(biāo)志字107 b#狀態(tài)標(biāo)志字108 z#狀態(tài)標(biāo)志字109 保留區(qū)域步驟201 程序開始步驟202 調(diào)用進(jìn)程通信初始化(PSinit)步驟203 調(diào)用接收進(jìn)程通信電文或/和向其他進(jìn)程發(fā)送電文PSRecvMsg或/和PSSendMsg步驟204 調(diào)用進(jìn)程通信結(jié)束(PSClose)步驟205 程序結(jié)束步驟301 PSinit開始步驟302 檢查進(jìn)程通信內(nèi)存塊是否已經(jīng)存在步驟303 已經(jīng)存在嗎？步驟304 初始化本進(jìn)程所對應(yīng)的內(nèi)存槽組所在的內(nèi)存區(qū)域狀態(tài)字設(shè)定為{0，0，0，0}，內(nèi)存槽設(shè)定為空值步驟305 檢查進(jìn)程通信使用的信號燈集合是否已經(jīng)存在步驟306 已經(jīng)存在嗎？
步驟307 初始化本進(jìn)程所對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值為0步驟308 進(jìn)程通信初始化成功步驟309 創(chuàng)建1024×(26×8+1)即209K字節(jié)的內(nèi)存區(qū)步驟310 創(chuàng)建成功嗎？步驟311 初始化剛剛創(chuàng)建的內(nèi)存區(qū)26個狀態(tài)字設(shè)定為{-1，0，0，0}，208個內(nèi)存槽設(shè)定為空值步驟312 創(chuàng)建包含26個信號燈的信號燈集合步驟313 創(chuàng)建成功嗎？步驟314 初始化剛剛創(chuàng)建的信號燈集合將26個信號燈都設(shè)定為0步驟315 進(jìn)程通信初始化失敗步驟316 PSinit結(jié)束步驟401 PSRecvMsg開始步驟402 檢查本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值是否大于0步驟403 大于0嗎？步驟404 讀取狀態(tài)標(biāo)志字，得到當(dāng)前讀電文的相對槽號步驟405 讀取該內(nèi)存槽內(nèi)的電文步驟406 當(dāng)前讀電文的相對槽號加1并對8取模數(shù)步驟407 當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)減1步驟408 當(dāng)前內(nèi)存槽組對應(yīng)的信號燈值減1步驟409 接收其他進(jìn)程發(fā)送來的電文成功步驟410 是否等待電文到來？步驟411 接收其他進(jìn)程發(fā)送來的電文失敗步驟412 PSRecvMsg結(jié)束步驟501 PSSendMsg開始步驟502 讀取目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字，檢查目標(biāo)進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組是否可用步驟503 可用嗎？步驟504 根據(jù)讀取的目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字，得到目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)步驟505 電文數(shù)小于8嗎？
步驟506 將電文寫入目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組的當(dāng)前寫入槽號位置步驟507 目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組寫電文的相對槽號加1并對8取模數(shù)步驟508 目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)加1步驟509 目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組對應(yīng)的信號燈的信號燈值加1步驟510 發(fā)送電文到其他進(jìn)程成功步驟511 發(fā)送電文到其他進(jìn)程失敗步驟512 PSSendMsg結(jié)束步驟601 PSClose開始步驟602 將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的狀態(tài)字中nBlockAvailable設(shè)定為-1，禁止其他進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)到此內(nèi)存槽組內(nèi)步驟603 將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的當(dāng)前讀電文相對槽號設(shè)定為0，寫電文相對槽號也設(shè)定為0步驟604 將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)設(shè)定為0步驟605 將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值設(shè)定為0步驟606 PSClose結(jié)束具體實(shí)施方式
現(xiàn)運(yùn)用以下具體實(shí)施例并結(jié)合圖1至圖6，對本發(fā)明的總線式進(jìn)程間通信方法進(jìn)行詳細(xì)說明，以了解其特點(diǎn)和功效。
為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間快速數(shù)據(jù)交換，綜合采用共享內(nèi)存技術(shù)和信號燈集合技術(shù)。共享內(nèi)存提供了數(shù)據(jù)快速存取的“場所”，而信號燈集合充當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)的“信號燈”。如圖1所示，為整個進(jìn)程通信內(nèi)存塊的構(gòu)成圖，在內(nèi)存中開辟一個大小為1024×(8×26+1)＝209K字節(jié)的區(qū)域；此內(nèi)存區(qū)域劃分為8×26+1＝209個大小為1K的內(nèi)存槽；標(biāo)號為0#-208#，其中0#內(nèi)存槽作為狀態(tài)字專用(101)，而1#-208#內(nèi)存槽則作為進(jìn)程通信的數(shù)據(jù)存放區(qū)，每8個分為1組，第一個內(nèi)存槽的地址為內(nèi)存槽組首地址(102)，共26個內(nèi)存槽組，用‘a(chǎn)’-‘z’這26個字母來作為這26個內(nèi)存槽組(103，104，105)的訪問索引號；第0#槽共1024個字節(jié)，前16×26＝416個字節(jié)又劃分為26個小塊，每塊16個字節(jié)，這26個16字節(jié)的小內(nèi)存塊充當(dāng)‘a(chǎn)’-‘z’號內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字(106，107，108)，余下的608個字節(jié)作為保留區(qū)域(109)；創(chuàng)建一個信號燈集合，此集合包含26個信號燈，每個信號燈的取值為0-8；這26個信號燈分別對應(yīng)a#-z#內(nèi)存槽組，用來描述該內(nèi)存槽組內(nèi)需要讀出的電文個數(shù)；當(dāng)任意需要進(jìn)行進(jìn)程通信的進(jìn)程開始執(zhí)行時，首先檢測是否已經(jīng)存在進(jìn)程通信內(nèi)存區(qū)。如果不存在，則執(zhí)行創(chuàng)建通信內(nèi)存區(qū)的操作，即申請(26×8+1)×1024＝214016bytes＝209Kbytes的共享內(nèi)存，并將通信內(nèi)存區(qū)全部置為空；將所有通信狀態(tài)字設(shè)為{-1；0；0；0}；創(chuàng)建信號燈集合，將26個信號燈全部設(shè)為0；如果進(jìn)程通信內(nèi)存區(qū)已經(jīng)存在，則跳過創(chuàng)建進(jìn)程通信內(nèi)存區(qū)的操作，直接執(zhí)行下一步操作進(jìn)程首先進(jìn)行其自身的通信內(nèi)存槽組初始化，即將自身內(nèi)存區(qū)域全部初始化為空值；并將通信狀態(tài)字初始化為{0；/*表示“內(nèi)存槽組”可用*/0；/*表示當(dāng)前“內(nèi)存槽組”內(nèi)無電文*/0；/*表示當(dāng)前讀電文的相對槽號為0*/0；/*表示當(dāng)前寫電文的相對槽號為0*/}將自身對應(yīng)的信號燈設(shè)定為0；內(nèi)存槽組狀態(tài)標(biāo)志字(szMsgBlockSatus)的構(gòu)成如下

如圖2所示，為使用總線式進(jìn)程間通信軟件包的一般步驟，包括程序開始(步驟201)；調(diào)用進(jìn)程通信初始化(PSinit)(步驟202)；調(diào)用接收進(jìn)程通信電文或/和向其他進(jìn)程發(fā)送電文PSRecvMsg或/和PSSendMsg(步驟203)；調(diào)用進(jìn)程通信結(jié)束(PSClose)(步驟204)；程序結(jié)束(步驟205)。
如圖3所示，進(jìn)程通信初始化流程包括如下步驟PSinit開始(步驟301)；檢查進(jìn)程通信內(nèi)存塊是否已經(jīng)存在(步驟302)；已經(jīng)存在嗎？(步驟303)如果存在則直接進(jìn)入步驟304；如果不存在，則創(chuàng)建1024×(26×8+1)即209K字節(jié)的內(nèi)存區(qū)(步驟309)；創(chuàng)建成功嗎？(步驟310)不成功則跳至步驟315；成功則初始化剛剛創(chuàng)建的內(nèi)存區(qū)，26個狀態(tài)字設(shè)定為{-1，0，0，0}，208個內(nèi)存槽設(shè)定為空值(步驟311)，然后進(jìn)入步驟304；初始化本進(jìn)程所對應(yīng)的內(nèi)存槽組所在的內(nèi)存區(qū)域，狀態(tài)字設(shè)定為{0，0，0，0}，內(nèi)存槽設(shè)定為空值(步驟304)；檢查進(jìn)程通信使用的信號燈集合是否已經(jīng)存在(步驟305)；已經(jīng)存在嗎？(步驟306)如果存在則初始化本進(jìn)程所對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值為0(步驟307)，進(jìn)程通信初始化成功(步驟308)，然后PSinit結(jié)束(步驟316)；如果不存在則創(chuàng)建包含26個信號燈的信號燈集合(步驟312)，創(chuàng)建成功嗎？(步驟313)不成功則進(jìn)入步驟315，成功則初始化剛剛創(chuàng)建的信號燈集合，將26個信號燈全部設(shè)定為0(步驟314)，再進(jìn)入步驟308。
如圖4所示，是進(jìn)程通信接收電文流程，包括如下步驟PSRecvMsg開始(步驟401)；檢查本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值是否大于0(步驟402)；大于0嗎？(步驟403)，不是則判斷是否等待電文到來(步驟410)，等待則回到步驟402，不等待則接收其他進(jìn)程發(fā)送來的電文失敗(步驟411)，然后進(jìn)入步驟412；如果大于0，則讀取狀態(tài)標(biāo)志字，得到當(dāng)前讀電文的相對槽號(步驟404)，讀取該內(nèi)存槽內(nèi)的電文(步驟405)，出錯則跳至步驟411，否則當(dāng)前讀電文的相對槽號加1并對8取模數(shù)(步驟406)，當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)減1(步驟407)，當(dāng)前內(nèi)存槽組對應(yīng)的信號燈值減1(步驟408)，如果出錯則跳至步驟411，否則接收其他進(jìn)程發(fā)送來的電文成功(步驟409)，然后PSRecvMsg結(jié)束(步驟412)。
如圖5所示，是進(jìn)程通信發(fā)送電文流程，包括如下步驟PSSendMsg開始(步驟501)；先讀取目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字，檢查目標(biāo)進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組是否可用(步驟502)；可用嗎？(步驟503)，不可用則發(fā)送電文到其他進(jìn)程失敗(步驟511)，然后進(jìn)入步驟512；可用則根據(jù)讀取的目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字，得到目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)(步驟504)，電文數(shù)小于8嗎(步驟505)，不是則進(jìn)入步驟511，是則將電文寫入目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組的當(dāng)前寫入槽號位置(步驟506)，如果出錯則進(jìn)入步驟511，否則目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組寫電文的相對槽號加1并對8取模數(shù)(步驟507)，出錯則進(jìn)入步驟511，否則目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)加1(步驟508)，目標(biāo)進(jìn)程的內(nèi)存槽組對應(yīng)的信號燈的信號燈值加1(步驟509)，出錯則進(jìn)入步驟511，否則發(fā)送電文到其他進(jìn)程成功(步驟510)，然后PSSendMsg結(jié)束(步驟512)。
如圖6所示，是關(guān)閉進(jìn)程通信流程，包括如下步驟PSClose開始(步驟601)；將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的狀態(tài)字中nBlockAvailable設(shè)定為-1，禁止其他進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)到此內(nèi)存槽組內(nèi)(步驟602)；將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的當(dāng)前讀電文相對槽號設(shè)定為0，寫電文相對槽號也設(shè)定為0(步驟603)；將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組內(nèi)的電文數(shù)設(shè)定為0(步驟604)；將本進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值設(shè)定為0(步驟605)；PSClose結(jié)束(步驟606)。
本軟件包在用戶的計算機(jī)上正常安裝后，會在/usr/1ib下形成一個靜態(tài)函數(shù)庫libpsc.a。要有效地發(fā)揮本軟件的性能，應(yīng)該具備以下條件(1)用戶的計算機(jī)使用Unix操作系統(tǒng)，但對Unix的種類沒有要求；(2)用戶的計算機(jī)的內(nèi)存應(yīng)該在32M以上，并且內(nèi)存越多效果越好；(3)用戶在調(diào)用本軟件包時應(yīng)該使用C/C++語言。
(4)編譯用戶程序時，在編譯指令或makefile文件中指定調(diào)用本軟件包的函數(shù)庫libpsc.a。
其優(yōu)異的性能體現(xiàn)在(1)適用于多種Unix操作系統(tǒng)，例如SCO OpenServer、UnixWare、UnixTru64。即使是其他種類的Unix，也只要簡單修改源代碼、重新生成軟件包即可。
(2)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間在毫秒級(相當(dāng)于1/1000秒)內(nèi)快速交換數(shù)據(jù)信息的目標(biāo)，支持極快速率的進(jìn)程間數(shù)據(jù)交換，電文(每條電文長度＜＝1024bytes)傳輸速率可達(dá)到500條/秒；而同樣條件下使用磁盤文件處理的傳輸速度約為20條/秒。
(3)支持最多26個任務(wù)(如果有必要，完全可以根據(jù)用戶需求擴(kuò)充到26個以上)同時交叉發(fā)送數(shù)據(jù)，即相當(dāng)于在內(nèi)存中存在325條進(jìn)程間數(shù)據(jù)通道，可以滿足當(dāng)前絕大部分應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換要求。
(4)調(diào)用接口十分簡潔，并且多種Unix下調(diào)用接口完全一致。
(5)用戶使用接口的步驟非常簡單，只要依次采用以下幾個步驟PSinit→PSRecvMsg和(或)PSSendMsg→PSClose。
(6)作為配套，提供了用戶后備維護(hù)進(jìn)程通信的工具，在通信出現(xiàn)異常時，用戶可直接對內(nèi)存關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)操作。
(7)在很多大型企業(yè)的服務(wù)器計算機(jī)中，普遍采用了“UNIX+ORACLE+HMI軟件”的數(shù)據(jù)管理模式，本軟件包可以與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成“數(shù)據(jù)庫+前端開發(fā)工具+進(jìn)程通信軟件包”的應(yīng)用開發(fā)模式，有非常廣闊的應(yīng)用空間。
權(quán)利要求
1.一種總線式進(jìn)程間通信方法，應(yīng)用于具有Unix或Linux操作系統(tǒng)環(huán)境的平臺中，結(jié)合共享內(nèi)存技術(shù)和信號燈集合技術(shù)；包括如下通信步驟A.進(jìn)程通信初始化A1.在內(nèi)存中開辟一共享內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域劃分為若干內(nèi)存槽，一內(nèi)存槽作為狀態(tài)標(biāo)志字，其余作為進(jìn)程通信的數(shù)據(jù)存放區(qū)；A2.將內(nèi)存槽分為若干組，每組具有各自不同的訪問索引號；A3.創(chuàng)建一個信號燈集合，其內(nèi)包含的信號燈數(shù)量與內(nèi)存槽組數(shù)量相等；A4.設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志字初始值、信號燈初始值和內(nèi)存槽初始值；B.電文的發(fā)送與接收B1.發(fā)送電文，即判斷目的進(jìn)程的內(nèi)存槽組是否可以接收電文，如果禁止接收則以錯誤代碼返回；如果可以接收，則將電文寫入目的進(jìn)程的內(nèi)存槽組；B2.接收電文，即判斷本進(jìn)程的信號燈值是否表示需要接收電文，如果無需接收則立即返回或等待；如果需要接收，則讀取電文；C.結(jié)束進(jìn)程通信，即設(shè)定該進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存槽組的狀態(tài)標(biāo)志字值及其對應(yīng)的信號燈值，禁止其它進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)到此內(nèi)存槽中。
2.如權(quán)利要求1所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，所述狀態(tài)標(biāo)志字表示四個信息當(dāng)前內(nèi)存槽組狀態(tài)、當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)的可讀電文數(shù)、當(dāng)前讀電文的相對槽號以及當(dāng)前寫電文的相對槽號。
3.如權(quán)利要求2所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，所述狀態(tài)標(biāo)志字為四維向量，每一向量為4個字節(jié)的整型數(shù)，各對應(yīng)一個信息。
4.如權(quán)利要求1所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，步驟A4中所述狀態(tài)標(biāo)志字初始值表示內(nèi)存槽組可用、當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)無電文、當(dāng)前讀電文的相對槽號數(shù)以及當(dāng)前寫電文的相對槽號數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，步驟B1所述的發(fā)送電文和步驟B2所述的接收電文可以同時進(jìn)行或者單一進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，所述發(fā)送電文的具體步驟如下B1-1讀出目標(biāo)進(jìn)程的通信狀態(tài)字，判斷目標(biāo)進(jìn)程的“內(nèi)存槽組”是否可用，如果不可用，則以錯誤代碼返回；如果可用，進(jìn)入步驟B1-2；B1-2判斷目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組內(nèi)的當(dāng)前電文數(shù)是否滿，如果滿，則以錯誤代碼返回；如果未滿，則進(jìn)入步驟B1-3；B1-3將電文寫到目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組中由當(dāng)前寫電文的相對槽號標(biāo)志的槽號內(nèi)，并且將當(dāng)前寫電文的相對槽號設(shè)定為下一個槽號，同時當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)電文數(shù)加1，并且將目標(biāo)進(jìn)程內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值加1。
7.如權(quán)利要求5所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，所述接收電文的具體步驟如下B2-1檢查本進(jìn)程對應(yīng)的信號燈值是否表明有電文需要接收，不需接收則返回或者等待信號燈值變化到表示有電文到達(dá)，然后進(jìn)入步驟B2-2；需要接收則直接進(jìn)入步驟B2-2；B2-2讀出當(dāng)前進(jìn)程的通信狀態(tài)字，判斷當(dāng)前進(jìn)程的內(nèi)存槽組內(nèi)有多少條電文，當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)讀電文的相對槽號是多少；B2-3根據(jù)上述數(shù)據(jù)讀出第一條需要讀取的電文，然后將讀電文的相對槽號設(shè)定為下一個槽號，將當(dāng)前內(nèi)存槽組內(nèi)電文數(shù)減1，將當(dāng)前進(jìn)程內(nèi)存槽組所對應(yīng)的信號燈值減1。
8.如權(quán)利要求1所述的總線式進(jìn)程間通信方法，其特征在于，步驟A1中所述作為狀態(tài)標(biāo)志字的內(nèi)存槽為第一內(nèi)存槽。
全文摘要
一種總線式進(jìn)程間通信方法，應(yīng)用于具有Unix或Linux操作系統(tǒng)環(huán)境的平臺中。其結(jié)合共享內(nèi)存技術(shù)和信號燈集合技術(shù)，在內(nèi)存中開辟一共享內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域劃分為若干內(nèi)存槽，一內(nèi)存槽作為狀態(tài)標(biāo)志字組存放區(qū)，其余作為進(jìn)程通信的數(shù)據(jù)存放區(qū)；內(nèi)存槽分為若干組，每組具有各自不同的訪問索引號；創(chuàng)建一個信號燈集合，其內(nèi)包含的信號燈數(shù)量與內(nèi)存槽組數(shù)量相等；設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志字初始值、信號燈初始值和內(nèi)存槽初始值。采用本發(fā)明的總線式進(jìn)程間通信方法，其使用結(jié)果表明該軟件包使用非常簡潔、性能十分穩(wěn)定、數(shù)據(jù)交換速率極快，完全滿足大型數(shù)據(jù)處理應(yīng)用系統(tǒng)的快速數(shù)據(jù)交換要求。
文檔編號G06F13/38GK1501277SQ0214548
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者張智勇 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司