本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)，特別是一種ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)中，通常ide軟件與runtime之間采用網(wǎng)絡(luò)或者串口，485或者can口進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)，由于ide軟件通常運(yùn)行于windows平臺(tái)，而runtime常常運(yùn)行在各類(lèi)arm或單片機(jī)平臺(tái)上，其可用資源相對(duì)較小，運(yùn)行速率相對(duì)偏低，現(xiàn)有通訊方法通常是在兩端進(jìn)行一收一發(fā)并同時(shí)處理的方法，或者采用老式的緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，環(huán)形緩沖區(qū)是一個(gè)先進(jìn)先出的閉環(huán)存儲(chǔ)空間，大部分結(jié)構(gòu)為單字節(jié)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用起來(lái)指針在環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)移位，實(shí)現(xiàn)單字節(jié)存取，在高頻及實(shí)時(shí)性要求較高時(shí)常常容易出錯(cuò)及混淆地址。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明提供了一種ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法解決緩沖區(qū)讀寫(xiě)速度不一致的問(wèn)題。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法，其包括，根據(jù)系統(tǒng)性能評(píng)估，設(shè)定緩沖區(qū)大小，構(gòu)建兩個(gè)固定大小的上行和下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)沫h(huán)形緩沖區(qū)；

5、設(shè)置讀指針、寫(xiě)指針和全局變量為初始化，跟蹤緩沖區(qū)中可讀幀的數(shù)量；

6、構(gòu)建寫(xiě)入函數(shù)，計(jì)算下一寫(xiě)入位置，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度更新總有效長(zhǎng)度，執(zhí)行寫(xiě)入后，遞增全局變量，寫(xiě)指針指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

7、構(gòu)建讀取函數(shù)，采用內(nèi)部變量標(biāo)記讀取狀態(tài)，通過(guò)檢查全局變量確認(rèn)有幀可讀，計(jì)算讀取位置；

8、根據(jù)實(shí)際需求，執(zhí)行單次讀取一幀數(shù)據(jù)，多次讀取直至一幀數(shù)據(jù)完整，每次讀取后移動(dòng)讀指針；

9、當(dāng)可取幀數(shù)達(dá)到x且保持y毫秒未讀取，自動(dòng)開(kāi)啟幀跳躍，通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)組記錄需跳過(guò)幀的信息，通過(guò)跳幀算法，定期丟棄幀；

10、根據(jù)單尾鏈架構(gòu)，動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)存空間，在讀取時(shí)，對(duì)成員地址加鎖，實(shí)時(shí)調(diào)整智能跳幀策略。

11、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)系統(tǒng)性能評(píng)估，設(shè)定緩沖區(qū)大小，構(gòu)建兩個(gè)固定大小的上行和下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)沫h(huán)形緩沖區(qū)，具體操作如下：

12、通過(guò)從系統(tǒng)中收集關(guān)鍵性能指標(biāo)，包括cpu處理能力、內(nèi)存大小、磁盤(pán)i/o速度和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，將收集的關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理；

13、基于處理后的關(guān)鍵性能指標(biāo)，采用加權(quán)平均法計(jì)算系統(tǒng)綜合性能得分，來(lái)決定緩沖區(qū)大小n；

14、根據(jù)得到的n，構(gòu)建兩個(gè)大小為n+5的上下行環(huán)形緩沖區(qū)，將每個(gè)緩沖區(qū)節(jié)點(diǎn)的成員進(jìn)行初始化，并清空數(shù)據(jù)區(qū)。

15、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：設(shè)置讀指針、寫(xiě)指針和全局變量為初始化，跟蹤緩沖區(qū)中可讀幀的數(shù)量，具體操作如下：

16、將讀寫(xiě)指針進(jìn)行初始化，指向各自緩沖區(qū)的第一個(gè)元素，設(shè)置全局變量為緩沖區(qū)中沒(méi)有可讀幀的初始值，追蹤可讀幀的數(shù)量。

17、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建寫(xiě)入函數(shù)，計(jì)算下一寫(xiě)入位置，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度更新總有效長(zhǎng)度，執(zhí)行寫(xiě)入后，遞增全局變量，寫(xiě)指針指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，具體操作如下：

18、通過(guò)檢查當(dāng)前緩沖區(qū)是否有足夠的空間寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)幀，運(yùn)用寫(xiě)入位置函數(shù)，計(jì)算寫(xiě)指針的下一個(gè)寫(xiě)入位置，結(jié)合總有效長(zhǎng)度函數(shù)來(lái)更新指定節(jié)點(diǎn)的總有效長(zhǎng)度；

19、創(chuàng)建鏈表節(jié)點(diǎn)，將待寫(xiě)入的一幀數(shù)據(jù)插入到當(dāng)前寫(xiě)指針指向的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)區(qū)尾部；

20、執(zhí)行寫(xiě)入后，調(diào)用寫(xiě)入位置函數(shù)更新寫(xiě)指針位置，調(diào)整緩沖區(qū)中可讀幀的數(shù)量。

21、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建讀取函數(shù)，采用內(nèi)部變量標(biāo)記讀取狀態(tài)，通過(guò)檢查全局變量確認(rèn)有幀可讀，計(jì)算讀取位置，具體操作如下：

22、設(shè)置初始化空閑狀態(tài)，采用內(nèi)部變量標(biāo)記開(kāi)始讀取狀態(tài)、單次讀取完成狀態(tài)、等待更多讀取狀態(tài)；

23、檢查全局變量是否大于初始化值來(lái)確認(rèn)是否有幀可讀，運(yùn)用讀取位置函數(shù)，來(lái)確定當(dāng)前讀取位置。

24、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)實(shí)際需求，執(zhí)行單次讀取一幀數(shù)據(jù)，多次讀取直至一幀數(shù)據(jù)完整，每次讀取后移動(dòng)讀指針，具體操作如下：

25、運(yùn)用處理幀讀取函數(shù)，來(lái)管理單次讀取或多次讀取，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)能在一次讀取中完成，則直接讀取并移動(dòng)讀指針，若一幀數(shù)據(jù)需多次讀取，記錄當(dāng)前幀已讀取的字節(jié)數(shù)，直到完成一幀的讀??；

26、在成功讀取一幀數(shù)據(jù)后，調(diào)用讀取位置函數(shù)更新讀指針位置，調(diào)整緩沖區(qū)中可讀幀的數(shù)量。

27、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：當(dāng)可取幀數(shù)達(dá)到x且保持y毫秒未讀取，自動(dòng)開(kāi)啟幀跳躍，通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)組記錄需跳過(guò)幀序號(hào)和幀長(zhǎng)度的信息，通過(guò)跳幀算法，定期丟棄幀，具體操作如下：

28、采用跳幀定時(shí)器，設(shè)置初始化，記錄連續(xù)幀未被讀取的時(shí)間，設(shè)定閾值y毫秒作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)定監(jiān)測(cè)周期執(zhí)行檢查；

29、通過(guò)獲取當(dāng)前緩沖區(qū)中的可讀幀數(shù)，計(jì)算自上次檢查以來(lái)的時(shí)間差，累加到跳幀定時(shí)器上；

30、檢查局部變量是否大于等于x，同時(shí)跳幀定時(shí)器是否大于等于y毫秒，當(dāng)兩個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足，說(shuō)明緩沖區(qū)飽和，且長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行有效讀取，此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)跳幀機(jī)制；

31、創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組，記錄需跳過(guò)的幀序號(hào)和幀長(zhǎng)度信息，運(yùn)用心跳幀識(shí)別函數(shù)，檢查每一幀，當(dāng)幀的長(zhǎng)度等于預(yù)先設(shè)定的心跳幀長(zhǎng)度，則將其視為心跳幀，并記錄其序號(hào)和長(zhǎng)度到動(dòng)態(tài)數(shù)組中；

32、當(dāng)滿(mǎn)足跳幀條件時(shí)，調(diào)用執(zhí)行跳幀函數(shù)，根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)組中記錄的幀序號(hào)和長(zhǎng)度，直接跳過(guò)這些幀，更新讀指針，同時(shí)將全局變量減去跳過(guò)的幀數(shù)。

33、作為本發(fā)明所述ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)單尾鏈架構(gòu)，動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)存空間，在讀取時(shí)，對(duì)成員地址加鎖，實(shí)時(shí)調(diào)整智能跳幀策略，具體操作如下：

34、根據(jù)單尾鏈架構(gòu)，采用動(dòng)態(tài)調(diào)整函數(shù)，通過(guò)監(jiān)控長(zhǎng)期偏離目標(biāo)使用率，進(jìn)行實(shí)際調(diào)整緩沖區(qū)大小，調(diào)整后，重新初始化緩沖區(qū)和相關(guān)指針；

35、在讀取操作開(kāi)始前選擇互斥鎖，采用鎖機(jī)制函數(shù)，鎖定緩沖區(qū)讀指針區(qū)域的寫(xiě)操作不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，讀取完成后，立即執(zhí)行釋放鎖，允許其他讀寫(xiě)操作繼續(xù)進(jìn)行；

36、實(shí)時(shí)處理關(guān)鍵數(shù)據(jù)，采用跳幀策略函數(shù)，決定是否跳過(guò)當(dāng)前幀，基于計(jì)算結(jié)果跳幀指數(shù)j，將其轉(zhuǎn)換為跳幀概率psk；

37、在寫(xiě)入數(shù)據(jù)前，生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)r，當(dāng)r小于psk，則執(zhí)行跳幀操作，否則，繼續(xù)按常規(guī)流程處理；

38、每次跳幀后，實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)相關(guān)的參數(shù)并監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能指標(biāo)，基于系統(tǒng)負(fù)載變化，調(diào)整策略參數(shù)。

39、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的任一步驟。

40、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的ide與runtime通訊結(jié)構(gòu)與讀寫(xiě)方法的任一步驟。

41、本發(fā)明有益效果為：通過(guò)系統(tǒng)性能評(píng)估動(dòng)態(tài)設(shè)定緩沖區(qū)大小，確保數(shù)據(jù)傳輸效率與系統(tǒng)資源匹配，提高響應(yīng)速度和穩(wěn)定性；初始化讀寫(xiě)指針與全局變量，精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)傳輸邏輯，減少錯(cuò)誤，提升準(zhǔn)確性和效率；構(gòu)建寫(xiě)入函數(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)存占用，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力；構(gòu)建讀取函數(shù)，采用智能讀取機(jī)制，減少無(wú)效讀取，提高數(shù)據(jù)讀取效率和準(zhǔn)確性；實(shí)施智能跳幀策略，應(yīng)對(duì)高負(fù)載，防止數(shù)據(jù)積壓，提升系統(tǒng)吞吐量和性能；整體而言，本發(fā)明通過(guò)自適應(yīng)調(diào)整、精細(xì)管理和智能策略，顯著提升了ide與runtime間通訊的效率、穩(wěn)定性和資源利用效率，適用于各種復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景，大幅改善了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)性能。