虚拟平台实时与非实时处理环境数据交换方法与流程

本发明涉及数据交换领域，具体地，涉及虚拟平台实时与非实时处理环境数据交换方法。

背景技术：

随着硬件平台性能的提升，借助于虚拟化技术，实时系统和非实时系统并存于同一个硬件平台，实时处理环境与非实时处理环境融合成为一种潮流。但实时系统与非实时系统之间进行数据交换成为两者融合的一个技术难点：

1、硬件数据通信手段很多(包括共享内存、RapidIO、DMA等)，虚拟平台既要为上层虚拟机提供抽象硬件，同时又需要在实际通信时，尽可能选择最佳性能的通信手段，以弥补抽象层带来的性能损耗，这就需要数据交换机制足够灵活；而现有的数据交换机制往往与特定通信手段绑定，缺乏灵活性；

2、虚拟机之间的通信，按照虚拟机分布的位置，可分为同平台通信和不同平台通信两种情况。对于同平台通信，通常借助于共享内存、DMA(Direct Memory Access，直接内存访问)等的方式完成，而不同平台通信，则可能要借助于不同外设，比如以太网、串口、RapidIO等。而现有的数据交换机制，与通讯场景耦合性较强，不利于扩展。

3、现有的虚拟平台数据交换机制，交换双方在时间、空间的耦合性上太强，特别是在实时系统与非实时系统进行数据交换时，会削弱实时系统的实时性，或者降低数据交换的可靠性及健壮性。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种虚拟平台实时与非实时处理环境数据交换方法。

根据本发明提供的一种虚拟平台实时与非实时处理环境数据交换方法，包括：

发布主题步骤：虚拟机初始化虚拟外设时，将该虚拟外设作为一个主题进行发布；其中，不同类型的虚拟外设的QoS策略之间是不同的；

订阅主题步骤：一个虚拟机通过订阅主题，来与其他虚拟机建立虚拟通信链路；

分发数据步骤：已建立虚拟通信链路的虚拟机，根据QoS策略来进行数据分发，完成数据交换过程。

优选地，所述主题包括：虚拟网卡主题、虚拟串口主题或者虚拟硬盘主题。

优选地，通过虚拟通信链路建立通信的虚拟外设之间的类型对应的QoS策略相同。

优选地，所述分发数据步骤，包括：

发布数据步骤：发送方将数据打包成设定格式的报文，放到接收方的缓冲区，并通知订阅分发服务。

传递数据步骤：订阅分发服务根据QoS策略进行数据分发，将数据放入接收方的缓冲区，并通知接收方；

接收数据步骤：接收方从数据缓冲区中将数据读取到自己的地址空间进行处理。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明借助订阅分发模型及配套的服务质量策略(QoS,Quality of Service)，建立一种虚拟平台的实时系统与非实时系统进行数据交换的更灵活、可扩展的机制，并取得数据实时性与可靠性之间的理想平衡；并且通过这种机制，实时处理环境在与非实时处理环境在进行数据交换时，能有效减少对其自身实时处理能力的影响，同时数据交换的实时性及可靠性，也能最大程度得到保证。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为虚拟机通信示意图。

图2为虚拟机通信示意图。

图3为数据分发流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明参考了OMG的DDS(Data Distribution Service,数据分发服务)规范，通过以数据为中心的发布/订阅模型，构建一个抽象的虚拟平台数据交换空间，所有待交换的数据对象都存在于此空间中，而虚拟机节点则通过发布/订阅主题，来建立抽象的通信链路，并通过简单的读写操作访问感兴趣的数据对象。

可以将整个数据交换过程分为三个部分：发布主题；订阅主题；分发数据。

1、发布主题的具体说明如下。

虚拟机初始化某个虚拟外设时，将该虚拟外设作为一个主题进行发布。不同类型的虚拟外设，其QoS策略是不同的。

(i)虚拟网卡主题示例

(ii)虚拟串口主题示例

(iii)虚拟硬盘主题示例

2、订阅主题

虚拟机节点通过订阅某个主题，来与其他虚拟机节点建立虚拟通信链路。QoS策略必须匹配，才能订阅成功，也即只有相同类型的虚拟外设才能建立虚拟通信链路。

3、分发数据

已建立虚拟通信链路的虚拟机节点，根据QoS策略来进行数据分发，完成数据交换过程。

(i)发布数据

发送方将数据打包成特定格式的报文，放到接收方的缓冲区，并通知订阅分发服务。

(ii)传递数据

订阅分发服务根据QoS策略进行数据分发，将数据放入接收方的缓冲区，并通知接收方。

(iii)接收数据

接收方从数据缓冲区中将数据读取到自己的地址空间进行处理。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。