專利名稱：通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是為一種有關(guān)于移動通訊裝置的多任務(wù)器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，特別是利用數(shù)個線程處理用戶程序?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)封包，并利用多任務(wù)排程法安排數(shù)據(jù)封包的處理順序。
背景技術(shù)：
移動電話、無線通訊裝置及智能于持式通訊裝置等，其主要硬件架構(gòu)通常是由一個主處理器與一個通訊模塊(例如，GSM模塊，CDMA模塊，WiFi模塊等)所構(gòu)成，主處理器與通訊模塊之間往往由一組標(biāo)準(zhǔn)的RS232 DTE-DCE接口連接。但是，在硬件資源有限的條件下，要使一組實體的RS232接口讓多個使用者程序使用，必須導(dǎo)入多任務(wù)器協(xié)議(multiplexer protocol)的觀念(例如，GSM07.10多任務(wù)器協(xié)議)，即利用所謂的會議(session)的觀念來實現(xiàn)。
請參考圖1，圖1是多任務(wù)器協(xié)議系統(tǒng)架構(gòu)圖，如圖1所示，在多任務(wù)器協(xié)議系統(tǒng)10中，主要包含主處理器15與通訊模塊16兩個部分。在主處理器15的部分包含有數(shù)個用戶程序14(例如，無線電接口層(Radio Interface Layer，RIL)的語音通訊程序、點對點協(xié)議(Point to Point Protocol，PPP)的數(shù)據(jù)傳輸程序及短消息服務(wù)(Short Message Service，SMS)程序等)，用戶程序14經(jīng)由通訊端口界面13耦合多任務(wù)器12。主處理器15端的多任務(wù)器12與通訊模塊16端的多任務(wù)器17通過多任務(wù)器協(xié)議溝通，以進(jìn)行數(shù)據(jù)封包的傳送與接收。此外，主處理器15端包含有一個串行驅(qū)動程序11(serial driver)，串行驅(qū)動程序11具有一個緩沖區(qū)(buffer)，用以儲存通過多任務(wù)器協(xié)議溝通的數(shù)據(jù)封包。因此，主處理器15端可傳送數(shù)據(jù)封包至通訊模塊16端，或接收通訊模塊16端所傳送的數(shù)據(jù)封包，其運行方法說明如下當(dāng)主處理器端15端要接收通訊模塊16端所傳送的數(shù)據(jù)封包到達(dá)時，通過多任務(wù)器12的多任務(wù)器協(xié)議，串行驅(qū)動程序11可獲得通訊模塊16的數(shù)據(jù)封包，將所獲得的數(shù)據(jù)封包譯碼為數(shù)據(jù)流，經(jīng)由對應(yīng)的通訊端口界面13，將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序14。同樣地，當(dāng)主處理器15端要傳送數(shù)據(jù)封包到通訊模塊16端時，將用戶程序14要傳送的數(shù)據(jù)流編碼成為數(shù)據(jù)封包，經(jīng)由對應(yīng)的通訊端口界面13，將數(shù)據(jù)封包傳送給串行驅(qū)動程序11，通過多任務(wù)器12的多任務(wù)器協(xié)議，數(shù)據(jù)封包即可傳送到通訊模塊16。
因此，單工處理上述的兩個動作時，這兩個動作是循序完成而無法同時進(jìn)行(即單工處理)。也就是說，當(dāng)有一個用戶程序正在傳送(接收)數(shù)據(jù)封包時，另一個用戶程序必須等候正在執(zhí)行的用戶程序傳送(接收)完畢后才能開始傳送(接收)數(shù)據(jù)封包。單工處理在只有一個重度的用戶程序時，確實能發(fā)揮強大的功效，但是，其它用戶程序有傳送(接收)的要求時，卻會導(dǎo)致輕度的用戶程序無法得到傳送(接收)的權(quán)限，造成整體的傳輸效能變差。
舉例來說，當(dāng)移動通訊裝置經(jīng)由GPRS系統(tǒng)連接上網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)(Internet)時，其下載(downlink)的數(shù)據(jù)封包非常龐大(以GPRS class 8來說，理論值最快可達(dá)40 Kbps)，單工處理的方法會導(dǎo)致多任務(wù)器忙于處理點對點協(xié)議的用戶程序的數(shù)據(jù)封包，導(dǎo)致其它用戶程序的數(shù)據(jù)封包的接收(傳送)要求無法順利進(jìn)行。另一方面，如果用戶程序正在傳送數(shù)據(jù)封包時，此時點對點協(xié)議涌入大量的數(shù)據(jù)封包，容易造成串行驅(qū)動程序的緩沖區(qū)發(fā)生溢出(buffer overflow)的問題，此問題雖然可以由RS232本身的溢出控制機(jī)制解決，避免數(shù)據(jù)封包遭受破壞，但卻嚴(yán)重影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?br>
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明所提出的具體方法為利用數(shù)個線程控制多任務(wù)器系統(tǒng)，同時處理數(shù)個用戶程序的數(shù)據(jù)封包傳輸工作。而本發(fā)明所提到的線程可利用信號溝通了解彼此的狀態(tài)，或指示其它線程開始執(zhí)行。包含有排程線程與處理線程，其中處理線程可分為接收線程與傳送線程，分別對應(yīng)一個用戶程序，以負(fù)責(zé)用戶程序的數(shù)據(jù)封包的接收或傳送工作。排程線程利用多任務(wù)排程法，例如輪作法(Round Robin)，分別安排各處理線程輪流執(zhí)行一段時間，或分別安排各處理線程輪流處理指定數(shù)據(jù)量，使每個用戶程序的數(shù)據(jù)封包能公平地獲得接收與傳送的機(jī)會，進(jìn)而改善整體傳輸效率。
所以為達(dá)上述目的，本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)封包的傳輸工作可分成兩個部分，第一部份，接收通訊模塊的數(shù)據(jù)封包，并傳送給相對應(yīng)的用戶程序(接收線程)；第二部份，將用戶程序的數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊(傳送線程)。利用若干個線程控制多任務(wù)器的運作，讓不同用戶程序的數(shù)據(jù)封包的傳輸工作能同時進(jìn)行。
本發(fā)明所提到的若干個線程包含有排程線程、接收線程及傳送線程，其中排程線程，用以利用多任務(wù)排程法，安排接收線程與傳送線程的處理順序，并指示接收線程與傳送線程輪流執(zhí)行一段時間，或輪流處理指定數(shù)據(jù)量；接收線程，用以接收通訊模塊的數(shù)據(jù)封包，譯碼所接收的數(shù)據(jù)封包成為數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序；傳送線程，用以接收用戶程序的數(shù)據(jù)流，編碼所接收的數(shù)據(jù)流成為數(shù)據(jù)封包，然后將數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊。
本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，是利用若干個線程控制多任務(wù)器，以處理通訊模塊與用戶程序間的數(shù)據(jù)封包，各線程間可利用信號溝通彼此狀態(tài)，或指示其它線程開始執(zhí)行，其運行方法包含有下列步驟
執(zhí)行排程線程，指示各處理線程輪流執(zhí)行一段時間；當(dāng)處理線程為接收線程時，開始接收通訊模塊的數(shù)據(jù)封包，譯碼數(shù)據(jù)封包成為數(shù)據(jù)流，將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序；當(dāng)處理線程為接收線程時，開始接收用戶程序的數(shù)據(jù)流，編碼數(shù)據(jù)流成為數(shù)據(jù)封包，將數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊；及執(zhí)行一段時間后，執(zhí)行另一個處理線程。
另外，本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其運行方法包含有下列步驟執(zhí)行排程線程，安排各處理線程順序，使各處理線程輪流處理指定數(shù)據(jù)量；當(dāng)處理線程為接收線程時，開始接收通訊模塊的數(shù)據(jù)封包，譯碼數(shù)據(jù)封包成為數(shù)據(jù)流，將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序；當(dāng)處理線程為接收線程時，開始接收用戶程序的數(shù)據(jù)流，編碼數(shù)據(jù)流成為數(shù)據(jù)封包，將數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊；及處理指定數(shù)據(jù)量后，執(zhí)行另一個處理線程。
有關(guān)本發(fā)明的特征與實施，配合


如下。

圖1為多任務(wù)器協(xié)議系統(tǒng)的架構(gòu)2為移動通訊裝置的架構(gòu)3-a至圖3-c為本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法的線程示意4是本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法第一實施例的流程5是本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法第二實施例的流程圖具體實施方式
請參考圖2，圖2是本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖，如圖2所示，移動通訊裝置20包含一個總線24(Bus)，用以傳送數(shù)據(jù)封包與線程的溝通信號，總線24耦合主處理器21、通訊模塊22及內(nèi)存23。主處理器21可執(zhí)行不同的用戶程序，通訊模塊22是無線通訊模塊(例如，GSM、CDMA及WiFi等模塊)，用以從移動通訊裝置20外部接收語音或數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)封包，通過多任務(wù)器協(xié)議，將所接收的數(shù)據(jù)封包傳送至內(nèi)存23(串行驅(qū)動程序的緩沖區(qū))?；?qū)⒁獋魉椭烈苿油ㄓ嵮b置20外部的數(shù)據(jù)封包，從內(nèi)存23傳送至通訊模塊。
圖3-a至圖3-c是本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法的線程示意圖。利用若干個線程處理用戶程序與通訊模塊間的通訊，如圖3-a所示，包含有排程線程(S)32與處理線程33(接收線程(Ri)34及傳送線程(Ti)36)，各處理線程33對應(yīng)一個用戶程序的數(shù)據(jù)封包的傳輸工作，以對應(yīng)數(shù)據(jù)封包的接收或傳送。排程線程(S)32利用多任務(wù)排程法安排各處理線程33輪流執(zhí)行一段時間，或安排各處理線程33輪流處理指定數(shù)據(jù)量，使每個用戶程序的數(shù)據(jù)封包能獲得較平衡的處理。
排程線程(S)32具有一個工作隊列31，如圖3-b所示，工作隊列31，用以記錄處理線程33的多任務(wù)處理順序，包含接收線程34(R1，R2，...，Rn)與傳送線程36(T1，T2，...，Tn)，采用多任務(wù)排程法，例如輪作法(Round Robin)，輪流執(zhí)行各處理線程33一個時間片段(time slice)，或各處理線程33輪流傳送指定數(shù)據(jù)量。利用多任務(wù)排程法輪流執(zhí)行各處理線程33，及處理各處理線程33的間控制權(quán)轉(zhuǎn)移的問題，讓處理線程33對應(yīng)的用戶程序的數(shù)據(jù)封包獲得較平衡的處理，由排程線程32的多任務(wù)排程控制，使多任務(wù)器系統(tǒng)能同時接收與傳送數(shù)據(jù)封包。
本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，請參考圖3-c說明如下排程線程32具有一個工作隊列31，工作隊列31記錄各處理線程33(接收線程34或傳送線程36)的執(zhí)行順序，根據(jù)工作隊列31中記錄的執(zhí)行順序，排程線程32利用多任務(wù)排程法指示各處理線程33輪流執(zhí)行一段時間，或各處理線程33輪流處理指定數(shù)據(jù)量。其中，當(dāng)接收線程34執(zhí)行時，接收通訊模塊16的數(shù)據(jù)封包，譯碼數(shù)據(jù)封包成為數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序14。當(dāng)傳送線程36執(zhí)行時，接收用戶程序14的數(shù)據(jù)流，編碼數(shù)據(jù)流成為數(shù)據(jù)封包，并將數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊16。
圖4是本發(fā)明所提到的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法的流程圖，也是本發(fā)明的第一較佳實施例。本發(fā)明的各處理線程(接收線程與傳送線程)分別對應(yīng)一個用戶程序，以對應(yīng)用戶程序的數(shù)據(jù)封包的傳送或接收。排程線程具有一個工作隊列，工作隊列上記錄各處理線程的處理順序，利用多任務(wù)排程法，例如輪作法(Round Robin)，輪流執(zhí)行各處理線程一個時間片段(timeslice)。
本發(fā)明的第一較佳實施例請參考圖4，并說明如下執(zhí)行排程線程，排程線程具有一個工作隊列中，工作隊列記錄各處理線程的處理順序，根據(jù)工作隊列的處理順序，利用多任務(wù)排程法，排程線程傳送一個初始信號給工作隊列中記錄的第一個處理線程(以傳送線程為例)，命令第一個處理線程開始執(zhí)行，且指示第一個處理線程執(zhí)行一段時間(步驟400)；第一個處理線程開始接收用戶程序的數(shù)據(jù)流上述的一段時間，將數(shù)據(jù)流編碼成為數(shù)據(jù)封包，并將數(shù)據(jù)封包傳送至通訊模塊(步驟410)；執(zhí)行第一個處理線程一段時間后，判斷第一個處理線程對應(yīng)的用戶程序的數(shù)據(jù)封包尚未處理完畢，記錄第一個處理線程數(shù)據(jù)封包的傳輸狀態(tài)，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給排程線程，排程線程將第一個處理線程移至工作隊列的最后一個位置，根據(jù)多任務(wù)排程法，傳送一個初始信號給下一個處理線程，以執(zhí)行下一個處理線程(步驟420)，否則，第一個處理線程傳送一個完成信號給排程線程，排程線程從工作隊列中移除第一個處理線程，根據(jù)多任務(wù)排程法，執(zhí)行下一個處理線程。上述的第一個處理線程再獲得執(zhí)行權(quán)限時，根據(jù)所記錄的傳輸狀態(tài)，接續(xù)處理第一個處理線程對應(yīng)的用戶程序的數(shù)據(jù)封包。
本發(fā)明的第二較佳實施例請參考圖5并說明如下執(zhí)行排程線程，根據(jù)工作隊列的處理順序，利用多任務(wù)排程法，排程線程傳送一個初始信號給工作隊列中記錄的第一個處理線程(以接收線程為例)，命令第一個處理線程開始執(zhí)行，且指示第一個處理線程處理指定數(shù)據(jù)量(步驟500)；第一個處理線程開始接收通訊模塊的指定數(shù)據(jù)量，將數(shù)據(jù)封包譯碼成為數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流傳送給對應(yīng)的用戶程序(步驟510)；當(dāng)處理指定數(shù)據(jù)量后，判斷第一個處理線程對應(yīng)的用戶程序的數(shù)據(jù)封包尚未全部處理完畢時，記錄第一個處理線程的數(shù)據(jù)封包的傳輸狀態(tài)，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移給排程線程，排程線程將第一個處理線程移至工作隊列的最后一個位置，根據(jù)多任務(wù)排程法，傳送一個初始信號給下一個處理線程，以執(zhí)行下一個處理線程(步驟520)，否則，第一個處理線程傳送一個完成信號給排程線程，排程線程從工作隊列中移除第一個處理線程，根據(jù)多任務(wù)排程法，執(zhí)行下一個處理線程。
上述所提到的方法，雖然一個時間只執(zhí)行一個處理線程，以對應(yīng)用戶程序的數(shù)據(jù)封包的傳輸工作，但由于工作隊列中的各處理線程是利用輪作法的多任務(wù)排程法輪流執(zhí)行一段時間，或輪流處理指定數(shù)據(jù)量。所以，每個處理線程能獲得較平衡的處理，即使是輕度的用戶程序也有機(jī)會獲得執(zhí)行權(quán)限，讓不同的用戶程序的數(shù)據(jù)封包的傳輸工作獲得公平的對待。此外，利用多任務(wù)排程法還可達(dá)到同時傳送與接收數(shù)據(jù)封包的目的，大幅提升整體傳輸效率。
以上所述者，僅為本發(fā)明中的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，利用多任務(wù)器協(xié)議，處理一通訊模塊與一用戶程序間的通訊，該多任務(wù)器系統(tǒng)包含一接收模塊，用以接收該通訊模塊的一數(shù)據(jù)封包，譯碼該數(shù)據(jù)封包成為一數(shù)據(jù)流，并將該數(shù)據(jù)流傳送給該用戶程序；一傳送模塊，用以接收該用戶程序的該數(shù)據(jù)流，編碼該數(shù)據(jù)流成為該數(shù)據(jù)封包，并將該數(shù)據(jù)封包傳送給該通訊模塊；及一排程模塊，用以產(chǎn)生對應(yīng)該接收模塊與該傳送模塊的復(fù)數(shù)個線程，并安排該線程輪流執(zhí)行一段時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該排程模塊更包含一工作隊列，用以記錄該接收模塊與該傳送模塊的多任務(wù)處理順序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該多任務(wù)排程法是輪作法(Round Robin)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該通訊模塊為選自一GSM模塊、一CDMA模塊及一WiFi模塊群組組合之一。
5.一種移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，利用多任務(wù)器協(xié)議，處理一通訊模塊與一用戶程序間的通訊，該系統(tǒng)包含一接收模塊，用以接收該通訊模塊的一數(shù)據(jù)封包，譯碼該數(shù)據(jù)封包成為一數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流傳送給該用戶程序；一傳送模塊，用以接收該用戶程序的該數(shù)據(jù)流，編碼該數(shù)據(jù)流成為該數(shù)據(jù)封包，并將該數(shù)據(jù)封包傳送給該通訊模塊；及一排程模塊，用以產(chǎn)生對應(yīng)該接收模塊與該傳送模塊的復(fù)數(shù)個線程，并安排該線程輪流處理一指定數(shù)據(jù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該排程模塊更包含一工作隊列，用以記錄該接收模塊與該傳送模塊的多任務(wù)處理順序。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該多任務(wù)排程法是輪作法(Round Robin)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)，其中該通訊模塊為選自一GSM模塊、一CDMA模塊及一WiFi模塊群組組合之一。
9.一種移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，利用復(fù)數(shù)個線程處理多任務(wù)器協(xié)議的一通訊模塊與一用戶程序間的通訊，該方法包含下列步驟執(zhí)行一排程線程，利用一多任務(wù)排程法，指示一處理線程執(zhí)行一段時間；當(dāng)該處理線程為一接收線程時，譯碼該通訊模塊的一數(shù)據(jù)封包成為一數(shù)據(jù)流，并將該數(shù)據(jù)流傳送給該用戶程序；當(dāng)該處理線程為一傳送線程時，編碼該用戶程序的該數(shù)據(jù)流成為該數(shù)據(jù)封包，并將該數(shù)據(jù)封包傳送至該通訊模塊；及執(zhí)行該處理線程該段時間后，執(zhí)行下一個該處理線程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該多任務(wù)排程法是輪作法(Round Robin)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該通訊模塊為選自一GSM模塊、一CDMA模塊及一WiFi模塊群組組合之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該排程線程具有一工作隊列，該工作隊列記錄該接收線程與該傳送線程的多任務(wù)處理順序。
13.一種移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，利用復(fù)數(shù)個線程處理多任務(wù)器協(xié)議的一通訊模塊與一用戶程序間的通訊，該方法包含下列步驟執(zhí)行一排程線程，利用一多任務(wù)排程法，指示一處理線程處理一指定數(shù)據(jù)量；當(dāng)該處理線程為一接收線程時，譯碼該通訊模塊的一數(shù)據(jù)封包成為一數(shù)據(jù)流，并將該數(shù)據(jù)流傳送給該用戶程序；當(dāng)該處理線程為一傳送線程時，編碼該用戶程序的該數(shù)據(jù)流成為該數(shù)據(jù)封包，并將該數(shù)據(jù)封包傳送至該通訊模塊；及執(zhí)行該處理線程處理該指定數(shù)據(jù)量后，執(zhí)行下一個該處理線程。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該多任務(wù)排程法是輪作法(Round Robin)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該通訊模塊為選自一GSM模塊、一CDMA模塊及一WiFi模塊群組組合之一。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)的運行方法，其中該排程線程具有一工作隊列，該工作隊列為記錄該接收線程與該傳送線程的多任務(wù)處理順序。
全文摘要
一種通訊裝置的多任務(wù)器系統(tǒng)及其運行方法，一般無線通訊裝置與智能手持式通訊裝置(Smart phone，PDA)，其主要結(jié)構(gòu)包含有一個主處理器與一個通訊模塊，之間利用一組實體的RS232接口連接，因為硬件資源的限制，數(shù)據(jù)封包的接收與傳送是循序完成，無法同時進(jìn)行，因此，利用數(shù)個線程來控制通訊模塊與用戶程序間的數(shù)據(jù)封包的傳輸順序，利用多任務(wù)排程法使每個用戶程序?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)封包能獲得接收或傳送的機(jī)會。
文檔編號G06F9/46GK1988494SQ20051012095
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者黃裕修 申請人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司, 神達(dá)電腦股份有限公司