针对进程间通信的用户消息队列方法

针对进程间通信的用户消息队列方法
【专利说明】针对进程间通信的用户消息队列方法
[0001]本申请涉及针对进程间通信(IPC)的用户消息队列方法。
[0002]计算机系统具有不同的计算机和通信网，该通信网将不同的计算机彼此连接。每个计算机具有一个或多个数据处理器，其中数据处理器执行计算机程序的指令。
[0003]计算进程是计算机程序的实例。计算进程具有一个或多个进程线程，其中进程线程并发地执行计算机程序的不同指令。
[0004]在进程线程之间或在计算机进程之间的不同的通信方法是可能的。这些方法被称为进程间通信。该方法使得能够在一个或多个计算进程的多个进程线程之间的数据交换。
[0005]这些方法包括将数据保存在文件中、保存在套接字连接中、以及保存到共享存储器段中。不同的方法针对在进程线程或进程之间交换的不同类型的数据提供了不同的数据带宽和不同的数据延迟。这些方法的选择和优化通常是计算机系统的设计和开发的重要部分。
[0006]本申请提供了一种用于运行计算机控制的设备的通信网的方法。
[0007]设备具有数据处理器，该数据处理器具有存储单元。通过有线或无线通信手段(其允许设备彼此通信)来连接设备。也就是说，设备能够彼此发送数据消息或信息。
[0008]设备使用预定的协议(诸如面向媒体的系统传输(MOST)规范)彼此通信。
[0009]该方法包括以下步骤:一个设备在第一计算设备的第一计算模块中生成具有预定消息特征的数据消息。第一计算模块运行或执行应用软件程序的计算进程，其生成具有所述消息特征的所述数据消息。消息特征可以指数据消息的特定部分，诸如数据消息的头部或字段。消息特征还可以指数据消息的特定内容。
[0010]第一计算设备然后向调度器设备发送该数据消息。
[0011]在此之后，调度器设备从第一计算设备接收该数据消息，以及它随后将该数据消息转发给一个或多个第二计算设备。大体上，调度器设备将数据消息从一个计算设备转发给其它计算设备。
[0012]第二计算设备随后从调度器设备接收该数据消息，以及它随后检查该数据消息的消息特征与预定消息兴趣特征的匹配。换句话说，第二计算设备收听从其它计算设备发送的数据消息以检查所述匹配。消息兴趣特征通常指第二计算设备的应用程序感兴趣的的特征。特别地，应用程序在第二计算设备的第二计算模块的第二计算进程上运行。
[0013]如果第二计算模块检测到在消息特征和预定消息兴趣特征之间的匹配，则在第二计算模块中的预定回调功能被自动地调用以将各自数据消息转发给第二计算设备的第二计算模块。
[0014]以这种方式，将一个计算设备的数据消息与其它计算设备共享。
[0015]本申请的主题能够应用于具有进程的设备的通信网，该设备根据MOST规范进行通
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[0016]MOST规范描述了MOST协议，其旨在用于在汽车行业中以及在其它行业中的多媒体和资讯娱乐设备的联网。该协议提供高效和经济有效的方法以在设备之间传送音频、视频、数据、以及控制信息。该协议还使得简单的设备能够以最小数量的硬件向用于渲染或重现内容的其它设备同步地提供它们的内容。同时，它还提供针对所述信息的传输的统一的服务质量。
[0017]提供了应用进程，其通过调度器进程彼此通信，该调度器进程被适应于根据MOST规范进行通信。
[0018]基于应用于进程间通信(IPC)的用户消息队列概念，在应用进程和调度器进程之间建立中间的中间件层，其在应用进程和调度器进程之间提供预定的接口。
[0019]根据本申请的主题，中间件层被提供作为用户消息队列，使得应用进程能够将它自己与用户消息队列注册并且收听来自其它应用进程的具有预定消息兴趣类型的消息。
[0020]因此，计算机系统的用户或编程者不需要知道强大但复杂的MOST规范及其细节。知道与用户消息队列的预定通信足以用于建立IPC。
[0021]MOST规范定义了物理层和数据链路层以及国际标准组织的数据通信的开放系统互连(IS0/0SI)模型的所有七层。标准化的接口简化了在多媒体设备中的MOST协议集成。针对系统开发者，MOST规范提供了协议定义。它向用户提供了标准化的接口应用编程接口(API)以访问设备功能性。由被称为MOST网络服务的驱动器软件来提供通信功能性。MOST网络服务包括基础层系统服务(3、4、5层)和应用套接字服务(6层)。它们处理在MOST网络接口控制器(NIC)(其基于物理层)和API(7层)之间的MOST协议。
[0022]MOST网络能够管理在环形配置中的至多64个MOST设备。即插即用功能性允许容易地附着和移除MOST设备。也能够在虚拟星形网络或其它拓扑中建立MOST网络。
[0023]安全关键的应用使用冗余双环形配置。集线器或交换机也是可能的。在MOST网络中，一个设备被指定为主定时设备。它的作用是持续地向该环供应MOST帧。在帧传输的开始时发送前导码。其它设备(被称为定时从设备)使用该前导码以用于同步。基于同步传输的编码允许针对定时从设备的恒定的后同步。
[0024]MOST规范提供了流式传输，其可以是在物理层(其可以是光纤)上的同步流式传输，以及分组数据传输或异步流式传输。它被分成若干物理信道。用户能够选择信道并将信道配置成组。MOST规范提供了许多服务和针对物理信道的分配和解除分配的方法。MOST规范能够支持具有光盘(CD)质量声音的无压缩立体声音频信号或一直到针对音频/视频传输的运动图像专家组(MPEG)I信道。MOST规范还提供用于传输控制信息的一个或多个信道。控制消息用于配置MOST设备和配置同步和异步数据传输。还可以经由控制信道传输参考数据。
[0025]MOST规范被指定以支持光物理层和电物理层两者，以及一些智能网络接口控制器(INIC)支持经由非屏蔽双绞线(UTP)的电数据传输。
[0026]MOST规范还可以提供物理层以实现具有增加的帧长度和具有可调节的带宽的以太网协议。MOST规范还可以提供在同步信道上的数据的等时传输。MOST规范还能够使得复用网络基础设施能够传送遍及汽车的所有形式的等时数据，其包含视频。
[0027]因此，计算机系统的用户或编程者不需要知道MOST规范及其细节。知道与用户消息队列的预定通信足以用于建立IPC。
[0028]本申请还提供了一种用于运行计算机控制的设备的通信网的方法，该计算机控制的设备使用预定协议彼此通信。
[0029]该方法包括以下步骤:在第一计算设备的第一计算模块中生成具有预定消息特征的数据消息。
[0030]第一计算设备然后向调度器设备发送该数据消息。
[0031]随后，调度器设备从第一计算设备接收该数据消息，以及它随后将该数据消息转发给一个或多个第二计算设备。
[0032]在此之后，第二计算设备从调度器设备接收该数据消息，以及它检查该数据消息的消息特征与预定消息兴趣特征的匹配。
[0033]如果检测到在消息特征和预定消息兴趣特征之间的匹配，则将各自数据消息转发给至少一个第二计算设备的第二计算模块。
[0034]特别地，生成具有预定消息的数据消息的步骤和将该数据消息发送给调度器设备的步骤还包括以下步骤:将该数据消息从预定应用格式转换到预定网络协议格式。
[0035]格式的这种转换允许该数据消息被传送给调度器设备。
[0036]本申请还提供了用于运行计算机控制的设备的通信网的另一个方法，该计算机控制的设备使用预定的协议彼此通信。
[0037]该方法包括以下步骤:在第一计算设备的第一计算模块中生成具有预定消息特征的数据消息。
[0038]第一计算设备然后向调度器设备发送该数据消息。
[0039]在此之后，调度器设备接收该数据消息，以及调度器设备将该数据消息转发给一个或多个第二计算设备。
[0040]各自第二计算设备然后接收该数据消息。第二计算设备随后检查该数据消息的消息特征与预定消息兴趣特征的匹配。
[0041]如果在消息特征和预定消息兴趣特征之间存在匹配，则将各自数据消息转发给至少一个第二计算设备的第二计算模块。
[0042]将各自数据消息转发给至少一个第二计算设备的第二计算模块还包括以下步骤:将该数据消息从预定网络协议格式转换到预定应用格式。
[0043]所述预定应用格式适用于由第二计算设备的应用程序使用。
[0044]预定协议是MOST协议，其通常用于汽车应用。
[0045]该方法通常包括以下步骤:第一计算设备和第二计算设备与调度器设备注册它们的地址信息。地址信息允许调度器设备向各自计算设备发送数据消息。
[0046]第二计算设备的软件应用程序能够将它的预定消息兴趣特征与各自第二计算设备注册。该应用程序可以要求具有某一特征的数据消息。也就是说，该程序感兴趣具有特定特征的数据消息。
[0047]本申请还提供了用于操作计算机控制的设备的网络的计算模块的消息队列模块的另一个方法。
[0048]该方法具有数据传输步骤和收听步骤。
[0049]数据传输步骤包括以下步骤:从计算模块接收具有消息类型的数据消息。在此之后，将具有消息类型的数据消息发送给网络的调度器模块以用于使用预定协议将它发送给至少一个其它计算模块。
[0050]收听步骤包括以下步骤:使用预定协议从调度器模块接收具有消息特征的数据消息。然后，执行该数据消息的消息特征与预定消息兴趣特征的匹配。如果检测到与预定消息兴趣特征的匹配，则具有该消息特征的数据消