核间通信方法及多核处理系统与流程

    专利2025-11-27  4


    本技术涉及核间通信,尤其涉及一种核间通信方法及多核处理系统。


    背景技术:

    1、随着硬件技术的发展,单核处理器(处理器例如为中央处理器(centralprocessing unit,简称cpu))的性能已经无法满足实际需求,目前的处理器架构从单核处理器向多核处理器发展,多核处理器已经成为主流,例如异构多核处理器(asymmetricmultiprocessing,简称amp)。异构多核处理器的每个处理器核心都是独立的,有自己的内存,各自独立运行操作系统和应用程序。应用程序编译后会分别存储到每个处理器核心中,多个处理器核心基于编译的应用程序实现相互通信。因此,为了能够充分发挥异构多核处理器的性能,多个处理器核心之间能够进行协同功能,核间通信显得至关重要。

    2、现有技术中,以接收核为第一核,发送核为第二核为例,核间通信都是第二核直接将消息发送至第一核,若存在多个延迟的消息,或者存在多个同时发送的消息,第一核无法对多个消息进行同时读取和处理,只能按照接收消息的先后顺序读取各消息,并按照读取到的消息的顺序处理各消息。这种方式会存在未能及时读取重要的消息,而造成未能及时处理重要的消息,引起基于核间通信的系统不稳定,甚至会形成安全隐患的问题。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种核间通信方法及多核处理系统,用以解决现有技术中消息接收核(例如第一核)按照接收消息的先后顺序读取各消息,并按照读取到的消息的顺序处理各消息的方式,存在未能及时读取重要的消息,而造成未能及时处理重要的消息,引起系统不稳定,甚至会形成安全隐患的问题。

    2、第一方面,本技术提供一种核间通信方法,应用于多核处理系统,多核处理系统包括第一核、第二核和核间共享内存,核间共享内存包括多个内存空间,各内存空间对应于不同的消息类型,用于存储对应消息类型的消息,该方法包括:第二核根据目标消息的消息类型,将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中,并通过第一核对应的第一核间中断触发第一核的消息接收中断,目标消息为第二核用于向第一核发送的消息;第一核响应于第一核的消息接收中断被触发,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理,消息类型的优先级高低根据消息类型的重要性高低确定,并且消息类型的优先级高低与消息类型的重要性高低正相关。

    3、本技术实现方式中,多核处理系统可以为异构多核处理器,当然也可以为其他类型的多核处理器。第二核为消息发送核,第一核为消息接收核。当然,第二核也可以为消息接收核,第一和也可以为消息发送核。

    4、本技术实现方式提供的核间通信方法,第二核将目标消息存储至核间共享内存中目标消息的消息类型对应的内存空间中,并通过第一核对应的第一核间中断触发第一核的消息接收中断,第一核响应于第一核的消息接收中断被触发,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理。如此,通过对消息的消息类型划分优先级,并且按照消息类型分别存储,从而使得不同消息类型的消息存储更为独立安全。并且根据消息类型优先级顺序对优先级高的消息类型对应的消息从对应内存空间进行读取和处理,使得更为重要的消息能够优先被读取和处理,进而使得多核处理系统对重要消息的处理实时性更高,从而可以使得基于核间通信的多核处理系统更为稳定,避免形成安全隐患或者降低安全隐患。并且,基于核间共享内存和各核对应的核间中断实现核间通信,使得消息通信类型和各消息类型对应的消息能够根据需求进行分类和存储,针对核间通信的方式扩展性更强。

    5、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第二核根据目标消息的消息类型,将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中之后,该方法还包括:第二核调用目标消息的消息类型对应的消息发送监控进程,使消息发送监控进程将目标消息的消息类型对应的发送标志进行置位。

    6、本技术实现方式中,通过调用消息类型对应的消息发送监控进程,在有消息进行存储时,将目标消息的消息类型对应的发送标志进行置位。如此,针对不同消息类型的消息,通过不同消息类型对应的消息发送监控进程进行对于消息类型的发送标志置位处理,使得各消息类型之间的消息的发送标志置位处理能够互不干扰,确保消息存储和处理的安全性。

    7、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第一核根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理,包括:第一核根据消息类型优先级由高到低的顺序依次确定各消息类型对应的发送标志是否被置位,若确定发送标志被置位,则确定对应消息类型对应的内存空间中存在对应消息,对内存空间中的消息进行处理。

    8、本技术实现方式中,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次确定各消息类型对应的发送标志是否被置位,若确定发送标志被置位,则确定消息类型对应的内存空间中存在对应消息,对内存空间中的消息进行处理。如此,根据消息类型优先级对消息进行处理,使得更为重要的消息能够被优先处理,并且,通过确定发送标志是否被置位确定对应内存空间是否存在消息,无需查找对应消息类型的内存空间,效率更高,提升了消息处理效率。

    9、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第一核确定各消息类型对应的发送标志是否被置位,包括:第一核通过各消息类型对应的消息接收监控进程,确定各消息类型对应的发送标志是否被置位。

    10、本技术实现方式中,基于各消息类型对应的消息接收监控进程,确定各消息类型对应的发送标志是否被置位,能够使得各消息类型的消息基于消息接收监控进程能够在互补干扰的情况下,同时进行发送标志是否被置位的判断,加快了多个消息的处理效率,且能够独立处理各消息类型对应的消息。

    11、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,若消息类型为中断级别消息类型,则该方法还包括:第一核执行中断处理程序,基于中断处理程序确定中断级别类型对应的发送标志是否被置位。

    12、本技术实现方式中,采用中断处理程序确定中断级别类型对应的发送标志是否被置位。如此,通过执行中断处理程序即可,加快中断级别类型的发送标志是否被置位的判断效率。

    13、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,该方法还包括:第一核在确定各消息类型对应的内存空间中的消息被处理完成的情况下,清除消息类型对应的发送标志。

    14、本技术实现方式中,在确定各消息类型对应的消息被处理完成的情况下,清除消息类型对应的发送标志,确保有新的消息存储时,能够不影响新的消息的发送标志,保证各消息类型的发送标志的准确性。

    15、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,消息类型包括中断级别类型、驱动级别类型、应用级别类型,其中,中断级别类型的优先级高于驱动级别类型的优先级,驱动级别类型的优先级高于应用级别类型的优先级,第一核响应于第一核的消息接收中断被触发,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理,包括:第一核响应于第一核的消息接收中断被触发,确定中断级别类型对应的发送标志是否被置位;若确定中断级别类型对应的发送标志被置位,则从中断级别类型对应的内存空间中读取中断级别类型对应的消息,并对中断级别类型对应的消息进行处理,直至中断级别类型的消息被处理完成,确定驱动级别类型对应的发送标志是否被置位;若确定中断级别类型对应的发送标志未被置位,则确定驱动级别类型对应的发送标志是否被置位;若确定驱动级别类型对应的发送标志被置位,则从驱动级别类型对应的内存空间读取驱动级别类型对应的消息,并对驱动级别类型对应的消息进行处理,直至驱动级别类型的消息被处理完成,确定应用级别类型对应的发送标志是否被置位;若确定驱动级别类型对应的发送标志未被置位,则确定应用级别类型对应的发送标志是否被置位;若确定应用级别类型对应的发送标志被置位,则从应用级别类型对应的内存空间读取应用级别类型对应的消息,对应用级别类型对应的消息进行处理,直至应用级别类型的消息被处理完成,结束针对各内存空间中消息的处理;若确定应用级别类型对应的发送标志未被置位,结束针对各内存空间中消息的处理。

    16、本技术实现方式中,先对中断级别类型的消息进行发送标志置位判断和后续处理,再对驱动级别类型的消息进行发送标志置位判断和后续处理,最后对应用级别类型的消息进行发送标志置位判断和后续处理,使得更为紧急、更为重要的消息能够被优先处理,使得多核处理系统对消息处理的实时性更高,使得基于核间通信的多核处理系统更为稳定,避免形成安全隐患。

    17、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第一核对内存空间中的消息进行处理,包括:第一核确定内存空间对应的消息类型的白名单信息,根据白名单信息确定内存空间中的白名单消息,对白名单消息进行处理。

    18、本技术实现方式中,采用白名单信息对内存空间中的消息进行过滤,使得被处理的白名单消息为安全的消息,确定核间通信的安全。

    19、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,白名单信息包括源核标识信息和目的核标识信息,根据白名单信息确定内存空间中的白名单消息,包括:从内存空间中筛选出发送核的标识信息与源核标识信息相同,且接收核的标识信息与目的核标识信息相同的消息,作为白名单消息。

    20、本技术实现方式中,通过对消息的发送核(也即源核)和接收核(也即目的核)进行审核和过滤,能保证消息发送核的身份,接收核可以对非法发送的消息进行拦截,确保消息能安全有效的传递,防止非法消息的干扰。

    21、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第二核将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中,包括:第二核基于消息发送进程调用消息类型对应的发送接口,将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中。

    22、本技术实现方式中,基于消息发送进程进行消息存储,并且通过划分不同消息类型对应的内存空间,使得消息能够被分类存储。

    23、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,若目标消息的消息类型为中断级别类型,则第二核将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中,包括:第二核执行中断处理程序,将目标消息存储至中断级别类型对应的内存空间中。

    24、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第二核执行中断处理程序,将目标消息存储至中断级别类型对应的内存空间中之后,该方法还包括:第二核将中断级别类型对应的发送标志进行置位。

    25、本技术实现方式中,若为中断级别类型的消息,则通过执行中断处理程序将消息存储至中断级别类型对应的内存空间,并直接进行中断级别类型的发送标志的置位,使得针对中断级别类型的消息处理速度更快。

    26、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,第一核和第二核之间基于核间共享内存建立有多个通信通道,各通信通道对应于不同的消息类型,第一核和第二核之间的通信通道通过以下方式建立:第一核生成第一随机数,根据第一随机数生成第一秘钥,向第二核发送通道建立请求,通道建立请求包括第一随机数;第二核响应于接收通道建立请求,根据通道建立请求包含的第一随机数生成第二秘钥,向第一核发送通道建立应答信息,通道建立应答信息包括第二秘钥;第一核响应于接收通道建立应答消息,在确定第一秘钥和通道建立应答消息包含的第二秘钥匹配的情况下,建立第一核和第二核基于核间共享内存的通信通道。

    27、本技术实现方式中,对通信的建立过程进行秘钥匹配校验,保证两个核之间的通信安全,保证通信双方的身份的合法性。

    28、在本技术实现方式提供的核间通信方法的一种实现方式中,多核处理系统为异构多核处理器,第一核为消息接收核,第二核为消息发送核。

    29、第二方面,本技术提供一种多核处理系统,包括:第一核、第二核和核间共享内存,核间共享内存包括多个内存空间,各内存空间对应于不同的消息类型,用于存储对应消息类型的消息,其中,第二核用于根据目标消息的消息类型,将目标消息存储至消息类型对应的内存空间中,并通过第一核对应的第一核间中断触发第一核的消息接收中断,目标消息为第二核用于向第一核发送的消息;第一核用于响应于应于第一核的消息接收中断被触发,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理,消息类型的优先级高低根据消息类型的重要性高低确定,并且消息类型的优先级高低与消息类型的重要性高低正相关。

    30、本技术提供的多核处理系统,包括用于执行上述第一方面所提供的核间通信方法的设备,因此也能实现第一方面提供的核间通信方法所具备的有益效果(或优点)。

    31、第三方面,本技术的实施方式提供了一种电子设备,包括:处理器,以及与处理器通信连接的存储器;存储器存储计算机执行指令;处理器执行存储器存储的计算机执行指令,以使电子设备实现前述的核间通信方法。

    32、第四方面,本技术的实施方式提供了一种计算机可读取存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述第一方面的实现方式所提供的核间通信方法。

    33、第五方面,本技术的实施方式提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的实现方式所提供的核间通信方法。

    34、可以理解的是,上述第三方面至第五方面的有益效果也可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。


    技术特征:

    1.一种核间通信方法,其特征在于,应用于多核处理系统,所述多核处理系统包括第一核、第二核和核间共享内存,所述核间共享内存包括多个内存空间,各所述内存空间对应于不同的消息类型,用于存储对应消息类型的消息,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的核间通信方法,其特征在于,所述第二核根据目标消息的消息类型,将所述目标消息存储至所述消息类型对应的所述内存空间中之后,所述方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的核间通信方法,其特征在于,所述第一核根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的所述内存空间中的消息进行处理,包括:

    4.根据权利要求3所述的核间通信方法,其特征在于,所述第一核确定各消息类型对应的所述发送标志是否被置位,包括:

    5.根据权利要求3所述的核间通信方法,其特征在于,若所述消息类型为中断级别消息类型,所述第一核确定所述中断级别消息类型对应的所述发送标志是否被置位,包括:

    6.根据权利要求2-5任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述方法还包括:

    7.根据权利要求2-6任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述消息类型包括中断级别类型、驱动级别类型、应用级别类型,其中,所述中断级别类型的优先级高于所述驱动级别类型的优先级,所述驱动级别类型的优先级高于所述应用级别类型的优先级,所述第一核响应于所述第一核的消息接收中断被触发,根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的所述内存空间中的消息进行处理,包括:

    8.根据权利要求1-7任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述第一核对所述内存空间中的消息进行处理,包括:

    9.根据权利要求8所述的核间通信方法,其特征在于,所述白名单信息包括源核标识信息和目的核标识信息,根据所述白名单信息确定所述内存空间中的白名单消息,包括:

    10.根据权利要求1-9任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述第二核将所述目标消息存储至所述消息类型对应的所述内存空间中,包括:

    11.根据权利要求1所述的核间通信方法,其特征在于,若所述目标消息的消息类型为中断级别类型,则所述第二核将所述目标消息存储至所述消息类型对应的所述内存空间中,包括:

    12.根据权利要求11所述的核间通信方法,其特征在于,所述第二核执行中断处理程序,将所述目标消息存储至所述中断级别类型对应的所述内存空间中之后,所述方法还包括:

    13.根据权利要求1-12任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述第一核和所述第二核之间基于所述核间共享内存建立有多个通信通道,各所述通信通道对应于不同的消息类型,所述第一核和所述第二核之间的所述通信通道通过以下方式建立:

    14.根据权利要求1-13任意一项所述的核间通信方法,其特征在于,所述多核处理系统为异构多核处理器,所述第一核为消息接收核,所述第二核为消息发送核。

    15.一种多核处理系统,其特征在于,包括:第一核、第二核和核间共享内存,所述核间共享内存包括多个内存空间,各所述内存空间对应于不同的消息类型,用于存储对应消息类型的消息,其中,


    技术总结
    本申请提供一种核间通信方法及多核处理系统,该方法包括:第二核根据目标消息的消息类型,将目标消息存储至对应的内存空间,并通过第一核对应的第一核间中断触发第一核的消息接收中断,第一核响应于该中断根据消息类型优先级由高到低的顺序依次对各消息类型对应的内存空间中的消息进行处理,消息类型的优先级高低与消息类型的重要性高低正相关。如此,在核间通信过程中,根据消息类型分类存储核间通信消息,并且根据消息类型优先级由高到低即消息类型的重要性由高到低的顺序进行消息处理,可以对更为重要的核间通信消息优先进行处理,使得多核处理系统对重要消息的处理实时性更高,从而可以使多核处理系统更为稳定,有效降低了系统安全隐患。

    技术研发人员:李峰,蒋峰
    受保护的技术使用者:零束科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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