CPCI總線的分布式系統(tǒng)設計應用
圖3板卡數(shù)據(jù)接收“抽屜”本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162663.htm
基于這種報文存儲機制,我們定義幾種地址表來維護數(shù)據(jù)傳輸相關地址信息。系統(tǒng)板上維護有靜態(tài)的基址表,記載為每個卡槽上板卡預先分配的基址。所有板卡上都維護有板卡地址映射表和傳輸?shù)刂菲票?。板卡地址映射表為一個結構數(shù)組,數(shù)組中各項分別代表一個卡槽,里面包含板卡名稱、卡槽號、基址和地址范圍等地址信息以供數(shù)據(jù)傳輸時配置所用,其數(shù)據(jù)結構如下:
typedefstruct_BUS_ADDR_MAPPING_INFO{
charboard_name[BOARD_NAME_LENGTH];
intslot_number;
unsignedlongbase_addr;
unsignedlongrange;
}BUS_AddrMapping_Info,*P_BUS_AddrMapping_Info;
傳輸?shù)刂菲票頌橐粺o符號整型數(shù)組,用于記錄板卡間數(shù)據(jù)傳輸時各板卡的地址偏移,初值均為零,每次傳輸完畢,接收板卡的地址偏移就增加當次數(shù)據(jù)傳輸長度,當?shù)刂房臻g不足以存放即將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時,則將偏移地址設為零,重新從區(qū)域起始處寫入。其數(shù)據(jù)結構定義如下:
u32current_offset_table[NUM_OF_SLOT]={0,0,0,0,0,0,0,0};
3.2數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)
我們定義了一種數(shù)據(jù)結構IPH(InternalPacketHeader),包含數(shù)據(jù)類型、長度、來源卡槽號等屬性,在傳輸數(shù)據(jù)前作為包頭對報文進行封裝,以便接收方解析包頭后能根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務類型區(qū)分處理。主要IPH類型有板卡配置信息,端口注冊信息,路由信息,未知數(shù)據(jù)類型等。定義數(shù)據(jù)結構iph_attr區(qū)別不同IPH_info類型,位于數(shù)據(jù)包首,其數(shù)據(jù)結構如下:
typedefstruct_IPH_ATTR{
u32board_id;/*fromwhichboard*/
intiph_type;/*datagramtype*/
unsignedlonglength;/*datagramlength(withoutIPH)*/
}IPH_ATTR,*P_IPH_ATTR;
針對各種類型IPH信息又分別定義不同數(shù)據(jù)結構,在數(shù)據(jù)包頭中依次存放于iph_attr結構之后。
發(fā)送數(shù)據(jù)時,對數(shù)據(jù)進行IPH封裝,根據(jù)前述的板卡地址映射表選擇目的PCI地址,再調用總線接口函數(shù)完成數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送方通過寫接收板卡橋芯片的mailbox寄存器,將傳輸?shù)刂芳皵?shù)據(jù)長度信息通知接收方,產生中斷觸發(fā)接收。PLX橋芯片支持local總線對PCI總線的直接訪問,它有8個mailbox寄存器,前四個能產生中斷,每個mailbox32位,傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)長度信息分別使用mailboxi和mailboxi+4配合工作,這樣接收方收到兩個參數(shù)時會產生一次中斷,進行數(shù)據(jù)接收[5]。這種機制使接收處理具有四個服務窗口,提高了系統(tǒng)吞吐量。
接收板卡PLX芯片的mailbox被寫入參數(shù)即產生本地中斷檢查“抽屜”,產生中斷前,數(shù)據(jù)實際上已被發(fā)到目標板卡上了。中斷服務程序為接收端維護一個數(shù)據(jù)隊列,它讀取mailbox中的信息,分析地址找到相應數(shù)據(jù)并交由底半處理。底半解析數(shù)據(jù)包的IPH分辨數(shù)據(jù)類型,若為配置、端口、路由等信息則進行相應配置,若為數(shù)據(jù)信息則進行處理或轉發(fā)。
綜上所述,系統(tǒng)通過“抽屜機制”和對幾種地址表的維護完成了各板卡之間PCI地址空間的映射,板卡將數(shù)據(jù)寫往映射地址空間即能通過總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕税蹇ㄉ?,實現(xiàn)了板卡的跨總線內存訪問;自定義IPH數(shù)據(jù)包頭來區(qū)分數(shù)據(jù)類型協(xié)助數(shù)據(jù)信息管理,完成了路由維護,轉發(fā)引擎的邏輯功能,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無干擾傳輸與有效通信管理。
4.總結及展望
本文作者創(chuàng)新點為:給出了一種基于CPCI的分布式系統(tǒng)設計,同時提出了基于“抽屜機制”的報文存儲機制和地址信息維護策略。文章所述的基于CPCI的分布式系統(tǒng),可達到64bit總線寬度、264MB/s的峰值帶寬,系統(tǒng)中各主機能獨立完成數(shù)據(jù)處理及通信,能夠承載語音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務,用戶還可通過用戶接入板與語音業(yè)務板所連的PSTN網和數(shù)據(jù)業(yè)務板所連Internet進行數(shù)據(jù)通信,在通信、軍事等領域有著較大的應用前景。為使本通信系統(tǒng)更具大規(guī)模實用價值,未來的工作包括:
(1)實現(xiàn)一套易操作的遠程管理系統(tǒng),以便完成通信業(yè)務的監(jiān)控,調配;
(2)設計支持更多業(yè)務類型的CPCI接口板卡,如xDSL,H.264等;
(3)在外界干擾較大情況下,通過嚴格的性能測試以證明系統(tǒng)能夠滿足電信級的業(yè)務需求。
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