本發(fā)明涉及針對(duì)嵌入式消息驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中，消息定時(shí)器發(fā)出的，無(wú)效的超時(shí)消息的檢測(cè)方法，具體包括引入計(jì)數(shù)器來(lái)表示超時(shí)消息的有效性，以及在消息定時(shí)器狀態(tài)改變時(shí)，在超時(shí)消息分配或釋放時(shí)，維護(hù)調(diào)整這些計(jì)數(shù)。

背景技術(shù)：

在嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，消息驅(qū)動(dòng)是一種常見(jiàn)的，高性能的軟件架構(gòu)方式。不同的，異步運(yùn)行的任務(wù)，綁定并監(jiān)聽(tīng)各自的消息隊(duì)列，當(dāng)且僅當(dāng)其消息隊(duì)列上有消息，即其他的任務(wù)給它發(fā)送了消息時(shí)，它從隊(duì)列中取出消息，并根據(jù)消息類(lèi)型，負(fù)載等信息，決定下一步的執(zhí)行流程。而在某些特定的應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)有這樣的需求，即任務(wù)S希望在一段時(shí)間T0后，給任務(wù)R發(fā)送消息，將任務(wù)R喚醒/調(diào)度起來(lái)。消息定時(shí)器就是應(yīng)這種需求而設(shè)計(jì)出來(lái)的，它可以延遲發(fā)送消息，其創(chuàng)建，啟動(dòng)，修改，停止和刪除動(dòng)作，都跟普通的定時(shí)器并無(wú)差別，唯獨(dú)它超時(shí)后被定制為發(fā)送一個(gè)用戶(hù)指定消息，此消息就是超時(shí)消息。

由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)包含不同優(yōu)先級(jí)的多個(gè)任務(wù)，并且高優(yōu)先級(jí)任務(wù)往往會(huì)搶占低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，造成了任務(wù)運(yùn)行的不確定性；這可能導(dǎo)致超時(shí)消息的接收任務(wù)R，在還沒(méi)來(lái)得及處理(完)任務(wù)S通過(guò)消息定時(shí)器發(fā)送的超時(shí)消息前，消息定時(shí)器就被所有者任務(wù)S停止或者刪除了；當(dāng)任務(wù)R重新拿到CPU資源并繼續(xù)處理超時(shí)消息時(shí)，就會(huì)認(rèn)為消息定時(shí)器已經(jīng)被停止或者刪除了，為什么還會(huì)發(fā)送超時(shí)消息。更嚴(yán)重的情況是，這些無(wú)效的超時(shí)消息在任務(wù)S認(rèn)為，其實(shí)是不需要任務(wù)R去處理的，一旦任務(wù)R處理了，就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)空轉(zhuǎn)或者流程出錯(cuò)，極大地浪費(fèi)系統(tǒng)資源以及影響系統(tǒng)的正確性，穩(wěn)定性。

特別地，對(duì)于周期性超時(shí)的消息定時(shí)器，由于它每次超時(shí)發(fā)送的是同樣內(nèi)容的消息，為了更高的效率，需要一種方法來(lái)減免重復(fù)分配和釋放超時(shí)消息帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。

于現(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?00710124849.X的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度下無(wú)效超時(shí)消息的方法及消息發(fā)送方法，其應(yīng)用于嵌入式操作系統(tǒng)的定時(shí)器模塊上，首先、在定時(shí)器控制結(jié)構(gòu)中添加一指針變量；然后、當(dāng)系統(tǒng)定時(shí)器模塊向進(jìn)程發(fā)送定時(shí)器超時(shí)消息時(shí)，將所述指針變量指向定時(shí)器超時(shí)消息。上述方案能夠提供追殺定時(shí)器超時(shí)消息的功能，但一個(gè)定時(shí)器僅對(duì)應(yīng)一個(gè)超時(shí)消息，當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)超時(shí)消息時(shí)，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的處理方式，具有一定局限性。

鑒于上述原因，本發(fā)明提供一種消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1、在超時(shí)消息中插入超時(shí)消息控制塊，其中所述超時(shí)消息控制塊包括標(biāo)志字段、引用字段及有效字段；

S2、接收任務(wù)從消息隊(duì)列取出所述超時(shí)消息，并判斷所述超時(shí)消息中，是否有效字段大于0且所述有效字段等于引用字段減1；

S3、若是，所述接收任務(wù)確定所述超時(shí)消息為有效消息，否則為無(wú)效消息并將其丟棄。

優(yōu)選的，步驟S1還包括，創(chuàng)建消息定時(shí)器，并初始化超時(shí)消息控制塊中引用字段為1，有效字段為0。

優(yōu)選的，步驟S1還包括，發(fā)送超時(shí)消息，并將所述引用字段及有效字段分別加1。

優(yōu)選的，停止消息定時(shí)器時(shí)，有效字段清零，且引用字段維持不變。

優(yōu)選的，所述超時(shí)消息控制塊位于所述超時(shí)消息的消息頭之后。

優(yōu)選的，當(dāng)超時(shí)消息被刪除時(shí)，引用字段減1，且有效字段維持不變。

優(yōu)選的，在步驟S3中，所述接收任務(wù)用完一個(gè)有效超時(shí)消息后，引用字段及有效字段分別減1；丟棄一個(gè)無(wú)效超時(shí)消息時(shí)，所述引用字段減1且有效字段維持不變。

優(yōu)選的，引用字段及有效字段的更新均在鎖的保護(hù)下進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明提供的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法，在超時(shí)消息中插入超時(shí)消息控制塊，其中超時(shí)消息控制塊設(shè)置了標(biāo)志字段、引用字段及有效字段。僅在消息內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)用范圍廣泛。接收任務(wù)從消息隊(duì)列取出超時(shí)消息，并判斷所述超時(shí)消息中是否有效字段大于0且所述有效字段等于引用字段減1，若是，所述接收任務(wù)確定所述超時(shí)消息為有效消息，否則為無(wú)效消息并將其丟棄。如此，能夠有效節(jié)約系統(tǒng)資源，并提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法流程圖；

圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的超時(shí)消息結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有4個(gè)超時(shí)消息且均為有效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有3個(gè)超時(shí)消息且均為有效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有3個(gè)超時(shí)消息且均為無(wú)效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有2個(gè)超時(shí)消息且均為無(wú)效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有3個(gè)超時(shí)消息且前兩個(gè)是無(wú)效消息后一個(gè)是有效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有2個(gè)超時(shí)消息且前一個(gè)是無(wú)效消息后一個(gè)是有效消息的場(chǎng)景示意圖；

圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中有1個(gè)有效超時(shí)消息的場(chǎng)景示意圖；

圖10是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中無(wú)超時(shí)消息且定時(shí)器未被刪除的場(chǎng)景示意圖；

圖11是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息隊(duì)列中無(wú)超時(shí)消息定時(shí)器已刪除的場(chǎng)景示意圖。

具體實(shí)施方式

下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法流程圖。如圖1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法包括步驟S1～S3。

步驟S1：在超時(shí)消息中插入超時(shí)消息控制塊，其中所述超時(shí)消息控制塊包括標(biāo)志字段、引用字段及有效字段。

具體而言，一個(gè)消息通常包括通用消息頭和消息負(fù)載，所述的超時(shí)消息控制塊位于通用消息頭和消息負(fù)載中間。參照?qǐng)D2，所述超時(shí)消息控制塊位于超時(shí)消息的通用消息頭之后，通過(guò)它來(lái)判斷一個(gè)消息是否定時(shí)器發(fā)出的超時(shí)消息。

程序編碼如下：

其中：magic表示標(biāo)志字段，用于指示超時(shí)消息控制塊，同時(shí)可用于判斷一個(gè)消息是否超時(shí)消息；refCnt表示引用字段，表示超時(shí)消息的內(nèi)存塊有幾個(gè)持有者，規(guī)則如下：定時(shí)器持有一份，每個(gè)發(fā)送出去的超時(shí)消息也各持有一份(定時(shí)器往消息隊(duì)列中發(fā)送的只是消息內(nèi)存的指針)，并約定，一個(gè)超時(shí)消息的內(nèi)存塊，只有當(dāng)refCnt為0時(shí)才會(huì)被釋放并歸還給動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理器；validCnt表示有效字段，表示所有發(fā)送出去的超時(shí)消息中，有幾個(gè)是有效的，并且無(wú)效超時(shí)消息總是先于有效的超時(shí)消息被收到(消息隊(duì)列先進(jìn)先出)， 并約定一個(gè)定時(shí)器被停止或者刪除后，它之前所有發(fā)出的超時(shí)消息都是無(wú)效的。

參照?qǐng)D3，消息隊(duì)列中有4個(gè)超時(shí)消息，均是有效消息，并且消息內(nèi)存塊refCnt為5。某些情況下，當(dāng)需要同時(shí)更新兩個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)，必須保證它們的更新動(dòng)作是在同一個(gè)臨界區(qū)內(nèi)完成的，所以必須由額外的鎖來(lái)保護(hù)它們的更新，不同的系統(tǒng)選擇的鎖可能不一樣，比如信號(hào)量，互斥鎖，或者通過(guò)關(guān)系統(tǒng)中斷實(shí)現(xiàn)等。

創(chuàng)建消息定時(shí)器，并初始化超時(shí)消息控制塊中引用字段為1，表示超時(shí)消息內(nèi)存塊已經(jīng)有一個(gè)持有者，即定時(shí)器；有效字段為0，因?yàn)槎〞r(shí)器還沒(méi)有發(fā)出任何超時(shí)消息。同時(shí)定義標(biāo)志字段magic為T(mén)IMEOUT_MSG_MAGIC。

發(fā)送超時(shí)消息時(shí)，將引用字段加1，表示新發(fā)出的超時(shí)消息擁有一份消息內(nèi)存使用權(quán)；有效字段加1，表示新發(fā)出的超時(shí)消息可用；標(biāo)志字段維持不變。本更新在鎖的保護(hù)下進(jìn)行，代碼表示為：

TimeOutMsg_OnExpire:

TimeOutMsg_Lock()；

refCnt++；

val idCnt++；

TimeOutMsg_UnLock()；

本實(shí)施例中，刪除定時(shí)器前，先停止消息定時(shí)器。停止消息定時(shí)器時(shí)，有效字段清零，且引用字段維持不變。標(biāo)志字段同樣維持不變。

步驟S2：接收任務(wù)從消息隊(duì)列取出所述超時(shí)消息，并判斷所述超時(shí)消息中，是否有效字段大于0且所述有效字段等于引用字段減1。

具體而言，當(dāng)超時(shí)消息被接收任務(wù)R從消息隊(duì)列取出時(shí)，任務(wù)R會(huì)通過(guò)計(jì)數(shù)器判斷其有效性：當(dāng)且僅當(dāng)有效字段(即validCnt)大于0，并且validCnt等于引用字段減1(即refCnt-1)時(shí)，該消息是有效的，其余情況均視為無(wú)效，其中(refCnt-1)表示所有暫存在消息隊(duì)列中的超時(shí)消息數(shù)目。

上述判斷必須在鎖的保護(hù)下進(jìn)行，代碼表示為：

TimeOutMsg_checkVal idi ty:

TimeOutMsg_Lock()；

if((val idCnt>0)&&(val idCnt＝＝(refCnt-1)))

val id_flag＝TRUE；/*Msg is val id*/

TimeOutMsg_UnLock()；

當(dāng)超時(shí)消息被刪除時(shí)，引用字段減1，表示超時(shí)消息內(nèi)存塊少了一個(gè)所有者(一個(gè)定時(shí)器或者一個(gè)超時(shí)消息，包括有效和無(wú)效的)，如果當(dāng)前是最后一個(gè)所有者，須負(fù)責(zé)將消息內(nèi)存塊釋放。有效字段和標(biāo)志字段維持不變。有2種情況需要執(zhí)行該動(dòng)作：消息定時(shí)器被刪除時(shí)(已提前停止定時(shí)器)；有效超時(shí)消息用完被釋放，無(wú)效消息被直接丟棄時(shí)。

上述更新在鎖的保護(hù)下進(jìn)行，代碼如下：

TimeOutMsg_onDelete:

TimeOutMsg_Lock()；

refCnt--；

refCnt_bk＝refCnt；

TimeOutMsg_UnLock()；

if(refCnt_bk＝＝0)

{

Free_Msg()

}

步驟S3：若是，所述接收任務(wù)確定所述超時(shí)消息為有效消息，否則為無(wú)效消息并將其丟棄。

具體而言，接收任務(wù)用完一個(gè)有效超時(shí)消息后，引用字段及有效字段分別減1。于此，有效字段減1表示有效消息減少一個(gè)，但是需要在當(dāng)前消息是有效的前提下，以防計(jì)數(shù)器值異常，因?yàn)橛锌赡茉谂袛嗤暧行?，到接收任?wù)R用完消息的時(shí)間段內(nèi)，定時(shí)器被停止或者刪除，另一種情況是，當(dāng)前消息是無(wú)效消息，接收任務(wù)將無(wú)效超時(shí)消息丟棄，由于程序中調(diào)用了TimeOutMsg_onDelete()，因此引用字段減1且有效字段維持不變。于此，對(duì)于有效字段的變化，解釋為：若超時(shí)消息有效則減1；若超時(shí)消息無(wú)效則維持不變。

上述更新在鎖的保護(hù)下進(jìn)行，代碼如下：

TimeOutMsg_Free:

TimeOutMsg_Lock()；

if((val idCnt>0)&&(val idCnt＝＝(refCnt-1)))

val idCnt--；

TimeOutMsg_UnLock()；

TimeOutMsg_onDelete()；

舉例而言，如圖3，當(dāng)前消息隊(duì)列中有4個(gè)有效的超時(shí)消息：validCnt為4，refCnt為5。接收任務(wù)R從隊(duì)列中取出最前面的消息1，發(fā)現(xiàn)它是有效消息：(validCnt>0&&validCnt＝＝(refCnt-1))為真，接收任務(wù)R根據(jù)消息1類(lèi)型，負(fù)載等信息，處理相應(yīng)流程，結(jié)束后釋放該消息。

參照?qǐng)D4，釋放后validCnt為3，refCnt為4。若定時(shí)器被停止，消息隊(duì)列中所有未處理消息變?yōu)闊o(wú)效超時(shí)消息，參照?qǐng)D5，此時(shí)validCnt為0，refCnt為4。接收任務(wù)R繼續(xù)處理消息隊(duì)列中的消息2，發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)無(wú)效消息，因?yàn)?validCnt>0&&validCnt＝＝(refCnt-1))不為真。于是接收任務(wù)R直接丟棄消息2，參照?qǐng)D6，丟棄后validCnt為0，refCnt為3。

參照?qǐng)D7，重新啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器超時(shí)，并發(fā)出消息5，之后validCnt為1，refCnt為4。參照?qǐng)D8，接收任務(wù)R繼續(xù)處理消息隊(duì)列中的消息3，發(fā)現(xiàn)它是無(wú)效消息，因?yàn)?validCnt>0&&validCnt＝＝(refCnt-1))不為真。丟棄消息3后，validCnt為1，refCnt為3。如圖9，接收任務(wù)R繼續(xù)處理消息隊(duì)列中的消息4，發(fā)現(xiàn)它也是無(wú)效消息，于是丟棄消息4，validCnt為1，refCnt為2。

參照?qǐng)D10，接收任務(wù)R繼續(xù)處理消息隊(duì)列中的消息5，發(fā)現(xiàn)它是有效消息，因?yàn)?validCnt>0&&validCnt＝＝(refCnt-1))為真。于是，根據(jù)消息5類(lèi)型，負(fù)載等信息，處理相應(yīng)流程，結(jié)束后釋放該消息。此時(shí)validCnt為0，refCnt為1。定時(shí)器所有者任務(wù)S刪除定時(shí)器，如圖11，validCnt維持0，refCnt減為0，將超時(shí)消息內(nèi)存塊歸還給動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中無(wú)效超時(shí)消息的檢測(cè)方法，在超時(shí)消息中插入超時(shí)消息控制塊，其中超時(shí)消息控制塊設(shè)置了標(biāo)志字段、引用字段及有效字段。在消息內(nèi)部設(shè)置控制塊，適用任何場(chǎng)景。接收任務(wù)從消息隊(duì)列取出超時(shí)消息，并判斷所述超時(shí)消息中是否有效字段大于0且所述有效字段等于引用字段減1，若是，所述接收任務(wù)確定所述超時(shí)消 息為有效消息，否則為無(wú)效消息并將其丟棄。如此，有效節(jié)約了系統(tǒng)資源，并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。