一种卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法与流程

本发明涉及嵌入式系统分区间通信，尤其涉及一种卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法。

背景技术：

1、随着微电子技术与航空航天产业的飞速发展，航天电子系统正在持续不断地向着综合化与模块化的方向快速发展，未来海量低轨卫星平台对星载计算机提出了高性能，高集成度，高可靠性和自主可控的需求，多核分时分区操作系统是一个必然的趋势。

2、在现代的分时分区操作系统中，由于卫星的各个任务在设备间是通过通信来实现，所以分区间通信是必不可少的，分区间通信能否能够可靠实时地交互，是卫星系统稳定运行的关键因素之一。

3、目前，分区间通信的方式基本上是使用采样模式和队列方式两种，随着卫星综合电子技术的快速发展，卫星上的平台载荷越来越复杂，载荷之间的通信也变得越来越复杂，而且通信也与协议和硬件平台息息相关，无法做到通信软件与硬件平台之间的解耦，导致实现通信变得复杂，大大增加了开发成本和周期。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法，包括下述步骤：

2、在核心层配置分区的源端口和目的端口以及核心层通道的属性；

3、在各个分区中对各自的端口进行初始化；

4、核心层初始化通道，根据已经配置好的属性，通过通道将源端口和目的端口进行匹配连接；

5、消息分发流程如下：

6、分区层任务通过端口请求发送消息，将消息从分区层任务的内存中拷贝到源端口消息队列的缓存中，并释放信号量通知核心层通道将要发送消息；

7、核心层阻塞等待获取信号量，判断信号量是否有效；

8、信号量有效后，判断源端口所在的分区是否有效，若有效则进行下一步，否则直接返回；

9、从源端口消息队列的缓存中获取消息并且放入到核心层的缓存中；

10、核心层遍历与源端口连接的目的端口，并判断目的端口所在的分区是否有效，若有效则进行下一步，否则直接返回；

11、核心层将缓存中的消息发送到目的端口消息队列的缓存中；

12、消息接收流程如下：

13、当目的端口所在的分区的任务从目的端口接受消息时，首先检测目的端口消息队列，若检测到目标端口的消息队列为空，目的端口向源端口申请消息分发，若源端口没有消息返回，则当前任务进程根据进程队列规则优先级加入到阻塞队列中；

14、若检测到目标端口的消息队列不为空，则解除阻塞状态，将此任务进程从阻塞队列中移除，并加入到就绪队列中，待到任务进程运行时，从目的端口消息队列的缓存中读取消息，将消息拷贝到分区的缓存中。

15、可选的，所述分区的源端口和目的端口是双向的。

16、可选的，所述通道可绑定多个源端口和多个目的端口。

17、与现有技术相比，本发明的积极效果是：

18、本发明将分时分区系统分解为多个独立的层次，层次之间保持透明，并在每一层上进行模块化的分解，从而将整个系统的复杂度分配到系统的各层次、各模块中可以有效屏蔽底层的硬件资源，缩短了开发周期，增强了程序的可移植性，并且将各个分区间的通信通过核心层来管理统一分发，满足卫星在运行过程中各个设备之间通信的高可靠性、实时性的要求，为卫星系统的应用软件开发提供简洁、易于使用的软件基础接口。

19、应当理解，上述
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法，其特征在于，所述分区的源端口和目的端口是双向的。

3.根据权利要求1所述的卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法，其特征在于，所述通道可绑定多个源端口和多个目的端口。

技术总结
本发明提供了一种卫星分时分区操作系统分区间通信的实现方法，将系统分解为多个独立的层次，层次之间保持透明，并在每一层上进行模块化的分解，从而将整个系统的复杂度分配到系统的各层次、各模块中，允许不同分区之间通过发布‑订阅模型进行数据传输，实现松散耦合和高度可靠的通信。本发明的分区间通信的方式可以有效屏蔽底层的硬件资源，缩短了开发周期，增强了程序的可移植性，并且将各个分区间的通信通过核心层来管理统一分发，满足卫星在运行过程中各个设备之间通信的高可靠性、实时性的要求，为卫星系统的应用软件开发提供简洁、易于使用的软件基础接口。

技术研发人员：李雪峰,徐明道,曹振兴,赵亮,孙学智,高兰志,宫鹏健
受保护的技术使用者：山东航天电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31