插板式设备的制作方法

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种插板式设备。

背景技术：

图1示出了现有技术中插板式设备的结构示意图。现有技术中的插板式设备包括主控板和一块或多块子板。主控板的CPU上设置有主控模块。主控模块负责对整个插板式设备进行管理，转发外界发来的命令和消息。每个子板配置有多个CPU。每个CPU上都设置有子板应用模块。参照图1，每个子板应用模块都与主控模块相连接。

上述插板式设备在工作时，主控模块轮巡地与每一个子板应用模块进行通信，以询问各个子板应用模块的状态和任务情况，并向子板应用模块下达新的任务信息。

具体地，对于状态检测与控制，主控模块轮巡地与各个子板应用模块交互，让子板应用模块返回自己的状态。对于任务分配，主控模块先轮巡获取每个子板应用模块的任务负荷，并根据获取的信息维护自身创建的任务负荷表。当接收到新的任务时，主控模块依据该任务负荷表选择相应的子板应用模块，以向该子板应用模块分配新任务。当接收到需要下达的信息时，主控模块直接将该信息下达给对应的子板应用模块。

上述插板式设备的首要缺陷在于主控模块与各个子板应用模块的任务负荷不均衡。由于插板式设备工作时涉及的事务基本都与主控模块有关，因此主控模块的任务负荷很重。而子板应用模块的任务负荷较轻，只在插板式设备工作时涉及的事务关系到该子板应用模块时，该子板应用模块才会工作。

另外，上述插板式设备还具有通信效率低下的缺陷。基于图1所示的插板式设备的结构，主控模块需要与各子板应用模块一一通信进行状态检测或任务分配，而每一次通信都需要等待时间，严重影响了通信效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：现有技术的插板式设备中，主控模块与子板应用模块的任务负荷不均衡。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种任务负荷均衡的插板式设备，其包括：

主控板，其上设置有主控模块；以及

子板，其上设置有子控模块和子板应用模块；

所述主控模块设置为管理所述子控模块，所述子控模块设置为管理所述子板应用模块。

优选的是，上述插板式设备还包括共享信息存储模块，设置为存储待下发数据和所述子板应用模块的属性信息。

优选的是，所述主控模块包括：

第一更新单元，设置为向所述子控模块发送第一更新命令；

第一获取单元，设置为响应所述子控模块发送的第一中断命令，到所述共享信息存储模块中获取该子控模块响应所述第一更新命令更新的所述属性信息。

优选的是，所述主控模块和所述子控模块从属于第一网络多播组；所述第一更新单元具体设置为：通过所述第一网络多播组向所述子控模块发送所述第一更新命令。

优选的是，所述主控模块还包括：

第一信息拷贝单元，设置为将待下发数据拷贝到所述共享信息存储模块中；

第一中断单元，设置为向所述子控模块发送第二中断命令，以使所述子控模块响应所述第二中断命令，通知该子控模块管理的子板应用模块到所述共享信息存储模块中获取相应的待下发数据。

优选的是，所述子控模块包括：

检测单元，设置为响应所述主控模块发送的第一更新命令，向该子控模块管理的子板应用模块发送第二更新命令，以使所述子板应用模块反馈其最新属性信息；

第二信息拷贝单元，设置为利用检测到的所述最新属性信息更新所述共享信息存储模块存储的属性信息；

第二中断单元，设置为向所述主控模块发送第一中断命令，以使所述主控模 块响应所述第一中断命令，到所述共享信息存储模块中获取该子控模块响应所述第一更新命令更新的所述属性信息。

优选的是，所述检测单元具体设置为：响应所述主控模块每隔第一更新间隔发送一次的所述第一更新命令，每隔第二更新间隔向该子控模块管理的子板应用模块发送一次所述第二更新命令；所述第一更新间隔大于所述第二更新间隔。

优选的是，所述子控模块还包括：

通知单元，设置为响应所述主控模块发送的第二中断命令，向该子控模块管理的子板应用模块发送数据获取命令，以通知所述子板应用模块到所述共享信息存储模块中获取相应的待下发数据。

优选的是，所述子控模块和所述子板应用模块从属于第二网络多播组；所述通知单元具体设置为：通过所述第二网络多播组向所述子板应用模块发送所述数据获取命令。

优选的是，所述子板应用模块包括：

信息反馈单元，设置为响应所述子控模块发送的第二更新命令，向所述子控模块反馈该子板应用模块的最新属性信息；

第二获取单元，设置为响应所述子控模块发送的数据获取命令，到所述共享信息存储模块中获取与该子板应用模块相对应的待下发数据。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

应用上述插板式设备，主控模块只负责管理各个子板的子控模块，而每个子板的子板应用模块则由子控模块统一管理。相比于现有技术中插板式设备的所有子板应用模块均由主控模块管理的方案，引入的子控模块能够大大减轻主控模块的负担，有利于插板式设备的系统优化，有效避免了现有技术中插板式设备存在的任务负荷不均衡的技术问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明 的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了现有技术中插板式设备的结构示意图；

图2示出了本实施例插板式设备的结构示意图；

图3示出了检测子板应用模块的属性信息的方法的流程示意图；

图4示出了检测子板应用模块的属性信息时的状态示意图；

图5示出了发送待下发数据的方法的流程示意图；

图6示出了发送待下发数据时的状态示意图；

图7示出了主控模块的结构示意图；

图8示出了子控模块的结构示意图；

图9示出了子板应用模块的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

实施例一

为解决现有技术中插板式设备的主控模块与子板应用模块的任务负荷不均衡的技术问题，本实施例提供了一种任务负荷均衡的插板式设备。

如图2所示，是本实施例插板式设备的结构示意图。图2所示的插板式设备包括主控板和一个或者多个子板。在主控板上设置有主控模块。在每个子板上设置有一个子控模块和一个或者多个子板应用模块。其中，主控模块用于管理各个子板上的子控模块。而对于某一块子板来说，设置在该子板上的子控模块用于管理该子板上的所有子板应用模块。

具体地，子板包括多个CPU。其中一个CPU上运行子控模块，其余的每个CPU上都运行有一个子板应用模块。子控模块专门负责该子板上全部子板应用模块的管理，是该子板总的控制出入口。

应用本实施例所述的插板式设备，主控模块只负责管理各个子板的子控模块，而每个子板的子板应用模块则由子控模块统一管理。相比于现有技术中插板式设备的所有子板应用模块均由主控模块管理的方案，本实施例引入的子控模块 能够大大减轻主控模块的负担，有利于插板式设备的系统优化，有效避免了现有技术中插板式设备存在的任务负荷不均衡的技术问题。

实施例二

为了解决现有技术中插板式设备通信效率低下的技术缺陷，本实施例的插板式设备还包括共享信息存储模块。共享信息存储模块设置为存储待下发数据和子板应用模块的属性信息。

具体地，在设备PCIe配置空间里开发一块可以被主控模块、子控模块和子板应用模块都能访问的区域。这块区域优选地由主控模块的内存映射出来。该区域通信使用中断，每个中断都可以通知给所有其他模块。在本实施例中，将上述区域定义为共享信息存储模块。外部模块需要通过发送中断命令来对该共享信息存储模块内存储的信息进行读写。

一般来说，插板式设备的工作主要分为两类。第一类是子板应用模块的状态检测与任务分配，本实施例将此类工作称为子板应用模块的属性信息检测。第二类是向子板应用模块下发任务信息。

实施例三

本实施例主要针对上述第一类工作，即子板应用模块的属性信息检测。参照图3和图4，检测插板式设备的子板应用模块的属性信息的方法，主要包括步骤101至步骤104。具体地：

在步骤101中，主控模块向子控模块发送第一更新命令。

在步骤102中，子控模块响应第一更新命令，向其管理的子板应用模块发送第二更新命令。

在步骤103中，各子板应用模块响应第二更新命令，将该子板应用模块的最新属性反馈给其对应的子控模块。

在步骤104中，子控模块利用接收到的最新属性信息更新共享信息存储模块中的属性信息，更新完成后再主控模块发送第一中断命令。然后主控模块响应第一中断命令，到共享信息存储模块中获取该子控模块响应第一更新命令更新的属性信息。

实施例四

本实施例主要针对上述第二类工作，即向子板应用模块下发任务信息。参照图5和图6，向子板应用模块下发任务信息的方法，主要包括步骤201和步骤202。 具体地：

在步骤201中，主控模块将从外部模块获取的数据信息汇总起来，形成等下发数据，然后将该待下发数据拷贝到共享信息存储模块内，然后再子控模块发送第二中断命令。

在步骤202中，子控模块响应第二中断命令，向该子控模块管理的子板应用模块发送数据获取命令，以通知子板应用模块到共享信息存储模块中获取相应的待下发数据。

实施例四

对应上述检测插板式设备的子板应用模块的属性信息的方法步骤，及向子板应用模块下发任务信息的方法步骤，参照图7，主控模块主要包括第一更新单元301、第一获取单元302、第一信息拷贝单元303和第一中断单元304。参照图8，子控模块主要包括检测单元401、第二信息拷贝单元402、第二中断单元403和通知单元404。参照图9，子板应用模块主要包括信息反馈单元501和第二获取单元502。具体地：

在主控模块中，第一更新单元301设置为向子控模块发送第一更新命令。

第一获取单元302设置为响应子控模块发送的第一中断命令，到共享信息存储模块中获取该子控模块响应第一更新命令更新的属性信息。

第一信息拷贝单元303设置为将待下发数据拷贝到共享信息存储模块中。

第一中断单元304，设置为向子控模块发送第二中断命令，以使子控模块响应第二中断命令，通知该子控模块管理的子板应用模块到共享信息存储模块中获取相应的待下发数据。

在子控模块中，检测单元401设置为响应主控模块发送的第一更新命令，向该子控模块管理的子板应用模块发送第二更新命令，以使子板应用模块反馈其最新属性信息。

第二信息拷贝单元402，设置为利用检测到的最新属性信息更新共享信息存储模块存储的属性信息。

第二中断单元403设置为向主控模块发送第一中断命令，以使主控模块响应第一中断命令，到共享信息存储模块中获取该子控模块响应第一更新命令更新的属性信息。

通知单元404，设置为响应主控模块发送的第二中断命令，向该子控模块管 理的子板应用模块发送数据获取命令，以通知子板应用模块到共享信息存储模块中获取相应的待下发数据。

在子板应用模块中，信息反馈单元501设置为响应子控模块发送的第二更新命令，向子控模块反馈该子板应用模块的最新属性信息。

第二获取单元502，设置为响应子控模块发送的数据获取命令，到共享信息存储模块中获取与该子板应用模块相对应的待下发数据。

进一步地，为了进一步提高插板式设备的通信效率，主控模块采用多播通信的方式向各个子控模块发送控制命令。另外，子控模块也采用多播通信的方式向其管理的各个子板应用模块发送控制命令。

具体地，主控模块和子控模块从属于第一网络多播组。第一更新单元301通过第一网络多播组向子控模块发送第一更新命令。

子控模块和子板应用模块从属于第二网络多播组；通知单元404具体设置为：通过第二网络多播组向子板应用模块发送数据获取命令。

进一步地，由于主控模块需要向其管理的子控模块定时发送第一更新命令，而子控模块需要向其管理的子板应用模块定时发送第二更新命令。为了避免这两个更新动作互相冲突，使得主控模块的定时更新间隔较长，而子控模块的定时更新间隔较短，以做到实时性和同步性都兼顾。具体地，在一优选的实施例中，检测单元401具体设置为：响应主控模块每隔第一更新间隔发送一次的第一更新命令，每隔第二更新间隔向该子控模块管理的子板应用模块发送一次第二更新命令；第一更新间隔大于第二更新间隔。

另外，在具体实施过程中，为了保证信息的即时更新，上述主控模块还包括第一超时控制单元(附图中未示出)，上述子控模块还包括第二超时控制单元(附图中未示出)。

具体地，第一超时控制单元，设置为在判断出子控模块在预设的第一时间段内未更新属性信息时，直接判断该子控模块是否出现异常，在该子控模块出现异常时，将该子控模块以及受该子控模块管理的所有子板应用模块视为异常来处理。

第二超时控制单元，设置为判断该子控模块管理的某个子板应用模块出现异常或者任务饱和时，直接将该子板应用模块的属性信息更新到共享信息存储模块中，并向主控模块发出中断通知。如果没有异溃，即不必更新。

综上所述，应用本实施例提供的插板式设备，子控模块能够大大减轻主控模块的负担，有利于插板式设备的系统优化，有效避免了现有技术中插板式设备存在的任务负荷不均衡的技术问题。另外，采用共享信息存储模块及其中断信息读取方式，结合网络多播组的信息传递方式，大大提高了插板式设备的通信效率，大幅提高了插板式设备的产品性能和内部资源的优化水平。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。