基于处理器分核以及虚拟机的实时通信平台

摘要

基于处理器分核以及虚拟机的实时通信平台，涉及网络技术领域，为由Windows操作系统、TCP/IP协议、以太网构建的分布式系统提供实时通信能力。它包括运行于校时主节点的子系统以及运行于校时从节点的子系统；前者包含实时通信协议栈主站模块、时间同步算法主站模块和RTX设备驱动模块；后者包含支持实时虚拟通信机的VMM模块、实时协议栈从站模块以及时间同步算法从站模块。实现使用实时通信平台来完成数据的实时、确定传输；保证应用之间的数据实时有效性，为分布式系统的实时数据交互提供支持；在实时通信的基础上提供了高精度实时时钟功能，通过内置的校时机制提供系统级高精度时间，保证分布式系统内每个节点的时钟一致性，为分布式系统提供一致的时间标尺。

主权项

一种基于处理器分核以及虚拟机的实时通信平台，所述实时通信平台应用于由一个校时主节点和多个校时从节点组成的局域的分布式实时系统，所述实时通信平台用于实现分布式系统间各Windows应用程序的实时通信以及各节点间的时钟精确同步；其特征在于：它包括运行于校时主节点的子系统以及运行于校时从节点的子系统；运行于校时主节点的子系统工作在RTX环境下，它包含实时通信协议栈主站模块、时间同步算法主站模块和RTX设备驱动模块，实时通信协议栈主站模块用于以RTX下的实时线程形式提供服务，同时使用RTX提供的标准网卡驱动接口完成数据的底层传输；通过RTX提供的IPC机制为时间同步算法主站模块提供实时Socket接口，时间同步算法主站模块用于采用IEEE1588PTP精密时钟同步协议对所述实时通信平台的时间同步校时，时间同步算法主站模块实现为RTX下的实时线程形式，线程使用PC机系统的实时时钟作为时钟源；时间同步算法主站模块还用于通过RTX的IPC机制使用实时协议栈提供的服务，RTX设备驱动模块包括RTX实时时钟驱动子模块以及RTX实时网卡驱动子模块；RTX实时时钟驱动子模块用于为RTX线程提供访问保存于实时时钟芯片中的时间数据的一致接口；RTX实时网卡驱动子模块用于为RTX线程提供访问网卡的一致接口，所述接口均需要符合RTX驱动程序标准；其中，RTX实时时钟驱动子模块还用于提供本地的时钟信息，作为系统精确时钟源；RTX实时网卡驱动子模块还用于为实时协议栈提供对硬件的操作API；运行于校时从节点的子系统包含支持实时虚拟通信机的VMM模块、实时协议栈从站模块以及时间同步算法从站模块；实时虚拟通信机模块（实时虚拟通信机VMM）用于对实时通信网卡以及时钟芯片进行设备管理，为校时从节点工作的基础；时间同步算法从站模以及实时协议栈从站模块均运行在实时虚拟通信机模块上；实时通信协议栈从站模块将被编译为image文件，直接在实时通信虚拟机上运行，通过接口为Windows应用提供服务，并被一同运行于实时通信虚拟机上的时间同步算法从站模块直接调用，同时，实时协议栈从站模块将直接对网卡进行操作；时间同步算法从站模块采用IEEE1588PTP精密时钟同步协议，使用PC机系统的实时时钟作为时钟源；时间同步算法从站模块通过内部接口使用实时协议栈提供的服务，通过硬件I/O指令访问或修改从站时间，确保时间标记精度。