[發明專利]通用計算機實時處理外部事件的方法和一種虛擬時統設備

在審

• 申請號: 201610064154.6
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN107015843A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 劉曉建
• 申請（專利權）人: 劉曉建
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用通用計算機資源實時時處理外部事件的方法，包括通用計算機上支持處理器動態下線功能的操作系統、運行在所述操作系統內的驅動程序、虛擬設備實現包、和用于獲知或產生事件的硬件模塊，其特征在于：

(1)所述虛擬設備實現包包括初始化模塊、外部交互模塊和內部交互模塊，其中所述初始化模塊負責為外部交互模塊和內部交互模塊的正常運行建立運行環境，外部交互模塊負責通過所述硬件模塊與所述通用計算機系統的外部進行交互，內部交互模塊負責與所述通用計算機操作系統及其上的軟件進行通信，且外部交互模塊、內部交互模塊的正常運行均獨立于所述通用計算機操作系統；

(2)所述驅動程序執行包括如下步驟的流程，在所述通用計算機上安裝對于外部事件的處理邏輯：

步驟一：利用所述操作系統提供的功能，將實時事件處理所需的、包括所述硬件模塊、處理器、物理內存頁面在內的硬件資源，從當前操作系統中隔離出來；

步驟二：利用所述操作系統提供的功能，獲得在步驟一被隔離出來的硬件資源的管理信息；

步驟三：根據虛擬設備實現包和步驟二獲得的信息，對步驟一隔離出來的硬件資源進行必要的初始化；

步驟四：向步驟一隔離出來的、實時事件處理所使用的處理器發送初始化命令，從而導致接收到初始化命令的處理器開始執行虛擬設備實現包所包含的邏輯功能；

(3)處理器在執行所述虛擬設備實現包包含的邏輯功能時，會包括如下步驟：

步驟一初始化實時事件處理所需要的運行環境；

步驟二并行執行所述內部交互模塊和外部交互模塊，如(1)所述，在正常工作狀態下，這兩個模塊的運行獨立于所述通用計算機操作系統。

2.一種利用通用計算機資源實現的虛擬時統設備，包括時統事件采集板卡、所述通用計算機上的一個或多個邏輯處理器、虛擬時統設備的驅動程序、和虛擬時統設備的軟件實現包，其特征為：

(1)所述通用計算機上安裝的操作系統支持將當前計算機上的邏輯處理器進行動態下線；

(2)所述軟件實現包包括處理器啟動代碼、虛擬時統設備初始化代碼和虛擬時統設備工作代碼，其中：①處理器啟動代碼用于對已處于下線狀態的處理器進行初始化，使得相應的處理器進入“能正常執行虛擬時統設備初始化代碼”的狀態；②處理器啟動代碼和虛擬時統設備初始化代碼邏輯上連續，從而處理器在執行完處理器啟動代碼后，就會執行虛擬時統設備初始化代碼；③虛擬時統設備初始化代碼為虛擬時統設備工作代碼創建一個正常工作的環境，之后轉到虛擬時統設備工作代碼；④虛擬時統設備工作代碼負責對時統事件采集板卡收到的時統報文和來自通用計算機上軟件的獲取時間請求進行處理；

(3)所述驅動程序在所述通用計算機的操作系統上運行，它在接收到用戶發出的加載虛擬時統設備的請求后執行包括如下步驟的流程：

步驟一、請求操作系統將虛擬時統設備欲使用的邏輯處理器下線；

步驟二、獲得管理時統事件采集板卡所需要的信息；

步驟三、分配啟動和運行虛擬時統設備所需的物理內存，此物理內存在邏輯上被分為工作空間和輔助空間兩部分，其中工作空間存儲的內容包括：①所述軟件實現包中包括的各部分代碼,②虛擬時統設備工作代碼在正常運行時所需要的數據；輔助空間存儲的內容包括：管理所述時統事件采集板卡所需要的信息、虛擬時統設備正常運行時用于供通用計算機操作系統讀取的時間信息；

步驟四、根據所述軟件實現包中的代碼，初始化步驟三所述物理內存中的工作空間；

步驟五、根據步驟二獲得的信息，初始化步驟三所述物理內存中的輔助空間；

步驟六、通知在步驟一下線的邏輯處理器執行步驟三所述工作空間中的處理器啟動代碼；(4)所述虛擬時統設備初始化代碼包括如下步驟：

步驟一、從所述輔助空間中獲取管理所述時統事件采集板卡所需的信息；

步驟二、根據本流程步驟一所述的信息，對所述時統事件采集板卡和處理器進行初始化設置；步驟三、跳轉到所述虛擬時統工作代碼的入口處繼續執行；

(5)所述虛擬時統設備工作代碼包括校時版本號變量、最近校時信息變量、時統事件采集板卡中斷處理程序、和請求處理循環，其中，校時版本號用于指示當前已經進行了多少次校時，最近校時信息用于記錄最近收到的時統報文情況(包括最近時統報文中包含的時間信息、收到此時統報文的時間)；

(6)時統事件采集板卡中斷處理程序包括如下流程：

步驟一、從所述時統事件采集板卡接收時統事件；

步驟二、獲得處理器的當前時間；

步驟三、處理接收到的時統報文，并更新最近校時信息

步驟四：將校時版本號變量增1；

步驟五、中斷處理返回；

(7)請求處理循環包括如下流程：

步驟一：將當前的校時版本號緩存到局部臨時變量cached；

步驟二：根據最新校時信息和處理器的當前時間，計算應返回給請求者的當前時間；

步驟三：若當前的校時版本號不等于cached，則轉到步驟一，否則繼續執行；

步驟四：步驟二獲得的當前時間放入輔助空間中、與通用操作系統約定的存儲區域。