【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于航空電子和計算機(jī)軟件架構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的pcie網(wǎng)絡(luò)通信中間件。
技術(shù)介紹
1、飛機(jī)座艙系統(tǒng)是一個由多項任務(wù)、多個操作系統(tǒng)、多種資源(存儲、總線、傳感器等)構(gòu)成的相關(guān)關(guān)聯(lián)、相關(guān)通信、相互支持的復(fù)雜系統(tǒng)，具有高度綜合化、智能化等復(fù)雜系統(tǒng)特征。
2、隨著軍用/民用飛機(jī)座艙系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)雜度越來越高，功能、任務(wù)越來越多樣化，通信軟件的復(fù)雜度也相應(yīng)的越來越大、通信內(nèi)容愈發(fā)多樣、通信數(shù)據(jù)愈發(fā)龐大。為了并發(fā)性和傳輸速度的考慮，座艙系統(tǒng)內(nèi)部各個cpu之間會將pcie作為首選的通信方式。傳統(tǒng)的座艙pcie通信軟件開發(fā)的最大特征是以單一應(yīng)用、單一操作系統(tǒng)為開發(fā)中心，這種開發(fā)方式具有以下三個弊端：一、不利于通信功能擴(kuò)展開發(fā)，開發(fā)效率低、可靠性低；二、多分區(qū)多任務(wù)之間同時進(jìn)行pcie通信，通信軟件不對pcie空間進(jìn)行統(tǒng)一管理，容易產(chǎn)生異常錯誤；三、座艙系統(tǒng)存在多個操作系統(tǒng)需要維護(hù)多套代碼，每次配置變更都要重新修改并編譯多套代碼，給開發(fā)和維護(hù)帶來諸多不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述傳統(tǒng)座艙pcie通信軟件開發(fā)的三個弊端，本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的在于提供一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的pcie網(wǎng)絡(luò)通信中間件，為現(xiàn)代各型座艙通信中間件的開發(fā)提供了一個易擴(kuò)展、易升級的支持高效開發(fā)的通信框架，把傳統(tǒng)座艙pcie通信軟件分解為多層設(shè)計，每一層子功能模塊職責(zé)單一，分別是緩存上層分區(qū)應(yīng)用多任務(wù)應(yīng)用通信數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用通信數(shù)據(jù)到pcie通道，從pcie通道將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)
2、本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的pcie網(wǎng)絡(luò)通信中間件，包含系統(tǒng)初始化模塊、分區(qū)緩存區(qū)管理模塊、pcie通道管理模塊；
4、系統(tǒng)初始化模塊用于完成初始化，獲取配置數(shù)據(jù)并解析，根據(jù)解析的配置數(shù)據(jù)初始化分區(qū)緩沖區(qū)大小以及pcie空間通道的數(shù)量和大小；
5、分區(qū)緩存區(qū)管理模塊用于管理分區(qū)緩存區(qū)，完成從上層應(yīng)用緩沖區(qū)到分區(qū)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝，以及從分區(qū)緩存區(qū)到上層應(yīng)用緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝；
6、pcie通道管理模塊用于管理pcie空間通道的收發(fā)通道，完成從分區(qū)緩存區(qū)到pcie空間通道的拷貝以及從pcie空間通道到分區(qū)緩存區(qū)的拷貝。
7、較佳地，分區(qū)緩存區(qū)管理模塊被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從應(yīng)用緩沖區(qū)拷貝到發(fā)送分區(qū)緩存；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從接收分區(qū)緩存拷貝到應(yīng)用緩沖區(qū)；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)時，在發(fā)送分區(qū)緩存發(fā)送鏈表申請一段大包數(shù)據(jù)空間返回給上層分區(qū)，被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將發(fā)送分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間標(biāo)志為待發(fā)送；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)時，在接收分區(qū)緩存接收鏈表獲取一包接收大包數(shù)據(jù)空間返回給分區(qū)應(yīng)用，被上層分區(qū)調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將接收分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間釋放為空閑空間。
8、較佳地，pcie空間通道對小包數(shù)據(jù)、大包數(shù)據(jù)都是采用消息隊列傳輸，pcie通道管理模塊分別從小包數(shù)據(jù)的發(fā)送隊列、大包數(shù)據(jù)的發(fā)送鏈表預(yù)取包頭數(shù)據(jù)解析目的cpu并拷貝數(shù)據(jù)到對應(yīng)pcie空間發(fā)送消息隊列；從各路pcie空間接收消息隊列預(yù)取包頭數(shù)據(jù)解析目的分區(qū)并拷貝數(shù)據(jù)到對應(yīng)分區(qū)緩存區(qū)小包數(shù)據(jù)的接收隊列、大包數(shù)據(jù)的接收鏈表。
9、較佳地，pcie通道管理模塊使用arm架構(gòu)的neon指令拷貝小包數(shù)據(jù)；pcie通道管理模塊和分區(qū)緩存區(qū)管理模塊約束數(shù)據(jù)包的存放空間地址及長度，從而使用dma技術(shù)完成大包數(shù)據(jù)拷貝；針對特定cpu架構(gòu)，pcie通道管理模塊使用該架構(gòu)獨(dú)有的匯編指令拷貝。
10、本專利技術(shù)的有益效果在于：
11、一、給不同分區(qū)分配不同的緩沖區(qū)，分區(qū)間并行收發(fā)沒有使用信號量，提高多分區(qū)收發(fā)效率；
12、二、根據(jù)設(shè)備信息選擇相應(yīng)配置表，在不同設(shè)備上配置不同的緩沖大小，使用同一個庫，降低后期維護(hù)難度；
13、三、不同cpu、不同操作系統(tǒng)的底層拷貝也可以根據(jù)配置信息選擇相應(yīng)的拷貝方式提高拷貝效率；
14、四、小包數(shù)據(jù)、大包數(shù)據(jù)分別采用隊列和鏈表的方式的傳輸，從實(shí)際工程角度來說，提高了空間利用率。
15、本專利技術(shù)可以很好的應(yīng)用于機(jī)載座艙或汽車座艙系統(tǒng)中，尤其適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)，可有效提高開發(fā)效率、軟件集成效率、傳輸效率及高可定制性。此專利技術(shù)具有顯著的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的PCIE網(wǎng)絡(luò)通信中間件，包含系統(tǒng)初始化模塊、分區(qū)緩存區(qū)管理模塊、PCIE通道管理模塊，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的PCIE網(wǎng)絡(luò)通信中間件，其特征在于分區(qū)緩存區(qū)管理模塊被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從應(yīng)用緩沖區(qū)拷貝到發(fā)送分區(qū)緩存；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從接收分區(qū)緩存拷貝到應(yīng)用緩沖區(qū)；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)時，在發(fā)送分區(qū)緩存發(fā)送鏈表申請一段大包數(shù)據(jù)空間返回給上層分區(qū)，被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將發(fā)送分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間標(biāo)志為待發(fā)送；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)時，在接收分區(qū)緩存接收鏈表獲取一包接收大包數(shù)據(jù)空間返回給分區(qū)應(yīng)用，被上層分區(qū)調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將接收分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間釋放為空閑空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的PCIE網(wǎng)絡(luò)通信中間件，其特征在于PCIE空間通道對小包數(shù)據(jù)、大包數(shù)據(jù)都是采用消息隊列傳輸，PCIE通道管理模塊分別從小包數(shù)據(jù)的發(fā)送隊列、大包數(shù)據(jù)的發(fā)送鏈表預(yù)取包頭數(shù)據(jù)解析目的CP
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的PCIE網(wǎng)絡(luò)通信中間件，PCIE通道管理模塊使用ARM架構(gòu)的NEON指令拷貝小包數(shù)據(jù)；PCIE通道管理模塊和分區(qū)緩存區(qū)管理模塊約束數(shù)據(jù)包的存放空間地址及長度，從而使用DMA技術(shù)完成大包數(shù)據(jù)拷貝；針對特定CPU架構(gòu)，PCIE通道管理模塊使用該架構(gòu)獨(dú)有的匯編指令拷貝。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的pcie網(wǎng)絡(luò)通信中間件，包含系統(tǒng)初始化模塊、分區(qū)緩存區(qū)管理模塊、pcie通道管理模塊，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可配置的基于多分區(qū)多任務(wù)的pcie網(wǎng)絡(luò)通信中間件，其特征在于分區(qū)緩存區(qū)管理模塊被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從應(yīng)用緩沖區(qū)拷貝到發(fā)送分區(qū)緩存；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收小包數(shù)據(jù)時，將應(yīng)用數(shù)據(jù)從接收分區(qū)緩存拷貝到應(yīng)用緩沖區(qū)；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)時，在發(fā)送分區(qū)緩存發(fā)送鏈表申請一段大包數(shù)據(jù)空間返回給上層分區(qū)，被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用發(fā)送大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將發(fā)送分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間標(biāo)志為待發(fā)送；被上層分區(qū)應(yīng)用調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)時，在接收分區(qū)緩存接收鏈表獲取一包接收大包數(shù)據(jù)空間返回給分區(qū)應(yīng)用，被上層分區(qū)調(diào)用接收大包數(shù)據(jù)結(jié)束，將接收分區(qū)緩存該大包數(shù)據(jù)空間釋放為空閑空間。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛帥，王念偉，趙境輝，張思源，陳玲玲，
申請(專利權(quán))人：中國航空無線電電子研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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