一种基于ARINC653标准的服务分区设备共享的端口映射方法与流程

一种基于arinc653标准的服务分区设备共享的端口映射方法
技术领域
1.本发明属于计算机系统软件技术领域，具体涉及一种基于arinc653标准的服务分区设备共享的端口映射方法。


背景技术：

2.综合化、模块化航空电子系统(ima)将多个应用系统集成到具有高速处理能力的计算机中，通过资源共享，提升系统能效。分区操作系统是ima系统所主要采用的嵌入式实时操作系统。为了保证确定性和健壮性，分区操作系统中的分区在空间和时间是相互隔离的。队列端口是提供分区之间互联互通，进行信息交互的主要途径。
3.航空系统综合化的趋势下，航电系统中满足arinc653标准的分区操作系统得以广泛应用。在某些用户设计的系统中，多个分区需要对同一个设备进行访问，此时考虑到分区设备在多核操作系统中互斥保护运行，一般采用设备驱动放在一个服务分区，其它分区相当于客户分区通过端口通信与设备共享服务分区进行请求信息的交换。传统的使用方式是用户手动进行端口的配置和在程序中的创建并使用其处理通信信息，这种使用方式非常不方便。
4.基于上述需求，如果能在使用分区设备共享的过程中进行通道和端口的自动组织创建和在使用端口的过程中快速的定位所应该使用的端口就能够支持设备共享功能的便捷高效的使用。


技术实现要素：

5.本发明提供一种服务于分区设备共享端口的映射方法，解决在分区操作系统中设备共享时端口的快速组织和为分区设备管理共享提供快速找到所使用的端口映射的问题。
6.本技术提供一种基于arinc653标准的服务分区设备共享的端口映射方法，其特征在于，所述方法包括：
7.操作系统开发环境配置工具，根据用户分区配置中设备共享的分区类型，自动创建与分区类型对应的分区设备共享端口的配置记录；
8.在核心操作系统端口初始化的过程中，对所述分区设备共享端口的配置记录进行处理，设置分区设备共享端口的属性；
9.在分区操作系统初始化过程中，分区设备共享管理根据用户分区配置中设备共享的分区类型，对分区设备共享端口进行自动创建；
10.将对应不同端口目的分区的分区设备共享端口分类，将服务于本分区多组端口id信息加入到本分区的设备共享端口管理列表中。
11.优选的，用户分区配置中设备共享的分区类型包括服务分区和客户分区。
12.优选的，分区设备共享端口属性包含反向映射端口号、端口id、端口名、端口所属分区、端口目的分区、端口方向、端口消息大小。
13.优选的，将对应不同端口目的分区的分区设备共享端口分类，将服务于本分区多
组端口id信息加入到本分区的设备共享端口管理列表中，具体包括：
14.根据端口所属分区，通过端口方向、端口目的分区和此端口反向映射端口号，将与端口目的分区相连接的已成功初始化资源的发送端口id和接收端口id放入设备共享端口管理列表中，通过反向映射端口号进行发送端口id和接收端口id的匹配查找。
15.优选的，所述分区操作系统为基于arinc653标准的操作系统。
16.优选的，根据客户分区的分区号，将分类好的多组创建好的与目的客户分区相连接的收发端口id放入设备共享端口管理列表中；服务分区可以通过虚拟设备请求所在的客户服务分区号进行线性映射查找一对收发服务端口进行使用；使得服务分区共享设备按照列表中的端口与多个客户分区进行设备数据的双向通信，从而满足分区设备共享的使用要求。
17.优选的，根据服务分区的分区号，将分类好的一对创建好的与目的服务分区相连接的收发端口id放入设备共享端口管理列表中；客户分区使用此设备共享端口列表构建出虚拟驱动接口的基本通信能力，最终供用户快速的调用使用。
18.优选的，反向映射端口号用于记录服务于同一个共享目的分区的相反通道传输方向的本分区所使用的端口号。
19.本发明具有的优点效果：实施本发明所述的方法后，可为分区操作系统设备管理共享提供一种设备共享的端口映射方法，快速的组织和创建通道端口资源，同时为分区设备管理共享提供了可以快速找到对应的端口资源的方法，可以节约cpu的计算资源。
附图说明
20.图1为本技术提供的一种设备共享端口管理列表的示意图。
21.图2为本技术提供的一种端口映射初始化流程示意图。
具体实施方式
22.实施例一
23.本发明提出一种服务于分区设备共享的端口映射方法，利用新的端口类型标识，使得分区操作系统能够自动组织服务于分区设备管理的端口。如图1
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2所示，技术方案包括：
24.步骤101：操作系统开发环境配置工具，根据用户分区配置中设备共享的分区类型，自动创建与分区类型对应的分区设备共享端口的配置记录；
25.其中，用户分区配置中设备共享的分区类型包括服务分区和客户分区。
26.需要说明的是，本技术在操作系统的端口静态配置上，预先定义分区设备共享端口类型，所述分区设备共享端口与其他类型端口不产生冲突，并且易于识别管理。
27.需要说明的是，服务分区与每一个客户分区均有一对接收和发送分区设备共享端口，客户分区与服务分区有一对接收和发送分区设备共享端口。
28.步骤102：在核心操作系统端口初始化的过程中，对所述分区设备共享端口的配置记录进行处理，设置分区设备共享端口的属性。
29.其中，分区设备共享端口属性包含反向映射端口号、端口id、端口名、端口所属分区、端口目的分区、端口方向和端口消息大小。
30.本技术在arinc653标准定义的端口属性中增加了反向映射端口号项，反向映射端口号用于记录服务于同一个共享目的分区的相反通道传输方向的本分区所使用的端口号。反向映射端口号能给分区设备共享提供快速定位一组服务于本分区的双向收发端口的能力，使得分区共享设备在传输数据时能够准确快速的定位所需端口的位置，减少cpu的消耗。
31.步骤103：在分区操作系统初始化过程中，分区设备共享管理根据用户分区配置中设备共享的分区类型，对分区设备共享端口进行自动创建。
32.步骤104：将对应不同端口目的分区的分区设备共享端口分类，将服务于本分区多组端口id信息加入到本分区的设备共享端口管理列表中；
33.具体的：根据端口所属分区，通过端口方向、端口目的分区和此端口反向映射端口号，将与端口目的分区相连接的并已成功初始化资源的发送端口id和接收端口id放入设备共享端口管理列表中，通过反向映射端口号进行发送端口id和接收端口id的匹配查找。
34.需要说明的是，服务分区可以通过虚拟设备请求所在的客户服务分区号进行线性映射查找一对收发服务端口进行使用，查找复杂度为o(1)。使得服务分区共享设备按照列表中的端口与多个客户分区进行设备数据的双向通信，从而满足分区设备共享的使用要求。客户分区使用本分区设备共享端口列表构建出虚拟驱动接口的基本通信能力，最终供用户快速的调用使用。
35.实施例二
36.本技术实施例以三个分区为例进行说明，分别在分区配置中配置分区1为分区设备共享服务分区，分区2和分区3为客户分区，方法包括：
37.步骤201：在arinc653标准的分区操作系统提供的开发环境中项目中分区1的配置设置为服务分区，分区2和分区3的配置设置为客户分区；
38.步骤202：操作系统开发环境配置工具根据分区配置中设备共享属于服务分区还是客户分区的类型创建分区设备共享类型的端口和通道的配置记录；
39.步骤203：核心操作系统初始化端口配置记录的过程中在分区共享设备端口属性中增加反向映射端口号项，用于记录服务于同一个共享目的分区的相反通道传输方向的本分区所使用的端口号，同时通过端口匹配查找设置此项；
40.具体的：对分区共享设备端口的属性结构进行初始化。初始化分区设备共享端口信息，包含反向映射端口号、端口id、端口名、端口所属分区、端口目的分区、端口方向和端口消息大小。包含分区1、分区2和分区3所属所有端口。
41.步骤204：在分区操作系统端口初始化的过程中，分区设备共享管理根据用户分区配置中设备共享的分区类型(服务分区和客户分区)对分区共享设备端口进行自动创建。
42.具体的：分区1服务分区初始化时进行本分区共享设备端口的自动创建，分区2和分区3客户分区初始化时进行本分区共享设备端口的自动创建。
43.步骤206：在分区初始化时将对应不同客户分区的端口分类，将服务于本分区多组端口id信息加入到本分区的设备共享端口管理列表中。分区1服务分区：根据客户分区的分区号，将分类好多组创建好的与目的客户分区相连接的收发端口放入设备共享端口管理列表中。分区2和分区3客户分区：根据服务分区的分区号，将一对创建好的与目的服务分区相连接的收发端口放入设备共享端口管理列表中。
44.步骤207：分区1服务分区可以通过虚拟设备请求信息包含的客户服务分区号进行线性映射查找一对收发服务端口进行使用，查找复杂度为o(1)。使得分区1服务分区共享设备按照列表中的端口与分区2和分区3客户分区进行设备数据的双向通信，从而满足分区设备共享的使用要求。分区2和分区3客户分区使用此设备共享端口列表构建出虚拟驱动接口的基本通信能力，最终供用户快速的调用使用。
45.在分区1中，分区设备驱动安装在分区设备共享的服务中去，分区设备管理共享初始化完成后，同时接收来自分区2和分区3的端口中的请求信息，请求信息中指包含来源信息的分区号，此时通过本发明可以快速的获取反向映射的端口号，调用设备驱动处理完成后，将回复的信息发送给请求来源分区；所以本发明在端口的自动创建和组织使用的过程中能够很好的服务于分区设备管理共享。
46.发明属于计算机系统软件专业技术领域，本方法定义了新的分区设备共享端口类型，易于识别管理。根据分区配置中设备共享的分区类型对此类型端口进行配置记录的自动创建。
47.本方法提供了分区设备共享端口快速定位方法，在设备共享端口属性中增加反向映射端口号项，用于记录服务于同一个共享目的分区的相反通道传输方向的本分区所使用的端口号，能给分区设备共享提供快速定位一组服务于本分区的双向收发端口的能力。
48.本方法根据端口的反向映射端口号和端口的属性，生成了设备共享端口管理列表，使服务分区可以通过虚拟设备请求所在的客户服务分区号进行线性映射查找一对收发服务端口进行使用，查找复杂度为o(1)。
49.本发明解决在分区操作系统中设备共享时端口的便捷组织和为分区设备共享管理根据请求数据提供快速定位端口映射的问题，便于用户使用并且节约cpu的计算资源。