一种及时消息及时处理的方法及装置

具体实施方式

本发明的基本思想在于：创建基于消息级别的消息队列，将待处理的消息划分为及时消息和非及时消息，并通过将及时消息插入该消息队列的首部以及提高含有待处理及时消息的消息处理任务的优先级，来提高对及时消息的处理速度。

需要说明的是，所述消息处理任务的优先级包括：默认优先级和翻转优先级，其中，翻转优先级高于默认优先级。所述消息处理任务的优先级在默认情况下设为默认优先级，但有待处理的及时消息时，消息处理任务的优先级会从默认优先级提高到翻转优先级。

一般地，抢占式多任务系统中的实时应用由一系列互相独立又协同工作的任务组成，因此在抢占式多任务系统，尤其是嵌入式系统中，消息队列是主要的通信机制。例如：VxWorks系统的各任务之间通信主要的机制是消息队列。消息队列允许一定数量不同长度的消息进行排列。任何任务或中断服务程序(ISR)都能够发送消息给消息队列。任何任务可以从消息队列接受消息，多个消息处理任务可以从同一消息队列发送和接受消息。其中，所述嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

具体地，消息队列具有很多函数，例如：创建并初始化消息队列函数，终止并释放消息队列函数，发送一个消息到消息队列的函数以及从消息队列接受一个消息的函数等。消息队列在创建时会设置一些参数，例如：参数MAX_MSGS指定了消息队列中可允许的最多排列消息数，参数MAX_MSG_LEN指定了每个消息允许的最大字节数。而参数MSG_Q_PRIORITY指定了消息队列中各消息的优先级。其中，所述消息的优先级根据消息级别而定，例如：及时消息的优先级高于非及时消息的优先级，因此该及时消息会位于消息队列首部。

为使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下面以嵌入式系统进行及时消息的处理为例，来说明一下本发明及时消息及时处理的方法。参照图1，示出了本发明及时消息及时处理的方法实现流程，主要包括如下步骤：

步骤101，创建基于消息级别的消息队列；

本实施例中的消息队列不同于一般的先进先出消息队列，这里，创建的是基于消息级别的消息队列，在嵌入式系统初始化时，通过调用消息队列的创建函数来创建消息队列。即：根据消息级别，将消息插入到该消息队列的尾部，或插入到该消息队列的首部，以此来区分对待不同级别的消息，如及时消息和非及时消息等。例如：在VxWorks操作系统中，使用MSG_Q_PRIORITY创建得到的是基于消息级别的消息队列。其中，所述消息级别一般指将消息划分为：及时消息和非及时消息。

步骤102，调度任务接收消息并将接收到的消息划分为及时消息和非及时消息，并分别将及时消息和非及时消息按照消息级别对应地插入到消息处理任务的消息队列中；

其中，根据消息的重要性、及时性等，调度任务将接收到的消息，如告警消息和底层的性能消息等，划分为及时(Urgent)消息和非及时(Normal)消息，及时消息的消息级别高于非及时消息的消息级别。如此，以便在向消息处理任务分发消息时，将及时消息和非及时消息按照消息级别对应地插入到消息处理任务的消息队列中，也就是说，将消息级别高的排在消息队列的首部，将消息级别低的排在消息队列的尾部，即：如果是非及时消息就将其对应地插入到消息队列的尾部，如果是及时消息就将其对应地插入到消息队列的首部。例如：在基于优先级的消息队列中，调度任务在向消息处理任务分发消息时，通过设置非及时消息的消息级别参数为MSG_PRI_NORMAL，来将非及时消息插入到该消息处理任务的消息队列尾部；通过设置及时消息的消息级别参数为MSG_PRI_URGENT，来将及时消息插入到该消息处理任务的消息队列首部。消息处理任务可以从消息队列接受消息，多个消息处理任务可以从同一消息队列发送和接受消息；另外，每个消息处理任务也可以有一个自身的消息队列。

另外，本实施例中，还会建立消息映射表，以便于在调度任务过程中判断消息处理任务中的消息是及时消息还是非及时消息。该消息映射表中记录的消息命令码与消息级别之间的映射关系，即：在划分及时消息和非及时消息时，将划分消息级别后的待处理消息的命令码与对应的消息级别记录到消息映射表中。

步骤103，调度任务判断消息处理任务中是否含有待处理的及时消息，如果含有待处理的及时消息，则执行步骤104；如果不含有待处理的及时消息，则执行步骤105；

在本步骤中，调度任务根据代表消息级别的命令码，并通过该命令码在映射表中对应的是及时消息还是非及时消息，来判断消息处理任务中的消息是及时消息还是非及时消息。例如：接收到的某消息的命令码为A₁，在映射表中规定1则代表及时消息，0代表非及时消息，而命令码A₁对应的是1，于是，可知命令码为A₁的某消息为及时消息。

步骤104，调度任务提高含有待处理及时消息的消息处理任务的优先级，然后执行步骤107；

本实施例中，等待消息的消息处理任务按照优先级规则排列，并为每个消息处理任务设置两个优先级，即：默认优先级和翻转优先级，其中，翻转优先级高于默认优先级。而且，将消息处理任务的初始优先级设置为默认优先级，当消息处理任务要处理及时消息时，调度任务会将有待处理及时消息的消息处理任务的优先级提高到比其他没有待处理及时消息的消息处理任务的优先级都高的级别。

具体来讲，在接收到及时消息时，嵌入式系统会通过调度任务来调度含有待处理及时消息的消息处理任务，以提高该消息处理任务的优先级。主要是根据基于消息的优先级天花板算法，嵌入式系统通过调度任务的方式将有待处理及时消息的消息处理任务的优先级提高到翻转优先级。因此，本实施例设定系统中调度任务的优先级最高，即高于其它消息处理任务的优先级，如此是为了避免嵌入式系统接收的消息，尤其是及时消息得不到及时地分发。这里，设定消息处理任务的优先级满足如下条件：

M₁＜M₂＜M₃＜...＜M_x＜N₁＜N₂＜N₃＜...＜N_x＜T

其中，M_x和N_x分别为消息处理任务x的默认优先级和含有待处理及时消息时的翻转优先级，T为调度任务的优先级。那么，消息处理任务在处理一般的消息、即非及时消息时，则处于默认优先级；而当有及时消息要处理时，消息处理任务的优先级会被调度任务调度到翻转优先级。其中，将调度任务的优先级设定为最高，便于调度任务能够优先、及时地将含有待处理及时消息的消息处理任务的优先级提高至该消息处理任务的翻转优先级。因此，调度任务能够根据消息级别将消息插入到消息队列，并且能够提高含有待处理及时消息的消息处理任务的优先级。

例如：告警消息处理任务和底层性能消息处理任务的默认优先级分别为100和80，翻转优先级分别为120和110。其中，规定默认优先级和翻转优先级的数字越大，代表对应的优先级越高。当底层性能消息处理任务含有待处理的及时消息时，将该底层性能消息处理任务的优先级提高到其翻转优先级、即110，此时该底层性能消息处理任务的翻转优先级高于告警消息处理任务的默认优先级100，则该底层性能消息处理任务中的及时消息会先于告警消息处理任务而得到及时处理。当然，如果该告警消息处理任务和底层性能消息处理任务中都含有及时消息，那么这两个消息处理任务都会提高到翻转优先级，此时告警消息处理任务的翻转优先级120高于该底层性能消息处理任务的翻转优先级110，此时，依然优先处理该告警消息处理任务中的及时消息。

步骤105，消息处理任务判断其默认优先级是否被改变，如果被改变，则执行步骤106；如果未被改变，则执行步骤107；

步骤106，消息处理任务的优先级从翻转优先级降回默认优先级，然后执行步骤107；

当处理完所有及时消息以后，消息处理任务要检查自己的优先级是否被改变，如果被改变，消息处理任务的优先级则会降回默认优先级。如果未被改变，则该消息处理任务的优先级即为默认优先级，不必调动。

步骤107，消息处理任务按照消息处理任务的优先级对待处理的消息进行处理。

步骤107中，如果是含有待处理及时消息的消息处理任务，则是按照提高后的优先级对待处理的及时消息进行处理；消息处理任务在对非及时消息进行处理时，如果该消息处理任务的优先级未被提高，则是按照原优先级对待处理的非及时消息进行处理；如果该消息处理任务的优先级被提高了，则先将自身的优先级则降至其默认优先级，再按照默认优先级对待处理的非及时消息进行处理。

对于上述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

为实现上述方法，本发明还提供一种及时消息及时处理的装置，如图2所示，包括：消息队列创建模块201、调度任务模块202和消息处理任务模块203；其中，

消息队列创建模块201，用于创建基于消息级别的消息队列；

调度任务模块202，用于将待处理的消息划分为及时消息和非及时消息，并分别将及时消息和非及时消息对应地插入到消息处理任务的消息队列中，以及用于提高含有待处理及时消息的消息处理任务的优先级；

消息处理任务模块203，用于按照消息处理任务的优先级对所述调度任务模块插入的及时消息进行处理。

上述装置中，所述调度任务模块202包括：消息分级单元、第一判断单元和任务调度单元；其中，

消息分级单元，用于将待处理的消息划分为及时消息和非及时消息，并分别将及时消息和非及时消息对应地插入到消息队列中；

第一判断单元，用于判断消息处理任务中是否含有待处理的及时消息，并在消息处理任务含有待处理的及时消息时，则通知任务调度单元；在消息处理任务只含有待处理的非及时消息时，则通知所述消息处理任务模块203；

任务调度单元，用于根据所述第一判断单元的通知，来提高及时消息及时处理的消息处理任务的优先级。

所述消息分级单元具体用于：设置非及时消息和及时消息的消息级别参数，依据所设置的消息级别参数将非及时消息对应地插入到消息队列的尾部，将及时消息对应地插入到消息队列的首部。

其中，所述调度任务模块202还包括：消息映射单元，用于建立消息映射表，并将待处理的及时消息命令码、非及时消息命令码与各自对应的消息级别记录到消息映射表中；而第一判断单元，具体用于根据待处理消息的命令码在所述消息映射表中对应的消息级别，判断消息处理任务中是否含有待处理的及时消息。

所述任务调度单元具体用于：为每个消息处理任务设定默认优先级和翻转优先级，并将消息处理任务的初始优先级设置为默认优先级；当消息处理任务含有待处理的及时消息时，将该消息处理任务的优先级由默认优先级提高到翻转优先级；其中，所述翻转优先级高于默认优先级。

上述装置中，所述消息处理任务模块203包括：

第二判断单元，用于根据所述调度任务模块202的通知，得知消息处理任务处理非及时消息时，判断该消息处理任务的优先级是否被提高，并在该息处理任务的优先级被提高时，通知优先级调整单元；

优先级调整单元，用于根据所述第二判断单元的通知，来维持处理非及时消息的消息处理任务的优先级处于默认优先级；

消息处理单元，用于处理所述调度任务模块202插入的及时消息和非及时消息。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述即可。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，只是用来说明和解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。在本发明的精神和权利要求保护范围之内，对本发明所作的任何修改、等同替换，都落入本发明的保护范围。