專利名稱：總線抽象的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及網絡和總線系統(tǒng)，尤其涉及在協(xié)議總線和/或網絡中用于其統(tǒng)一的總線抽象的編程模型。
背景技術：
計算機技術的日益發(fā)展(例如，微處理器速度、存儲器容量、數(shù)據(jù)傳送帶寬、軟件功能等)已經對在各種產業(yè)中增加的計算機應用做出了貢獻。即使更強大的通常被配置成服務器陣列的服務器系統(tǒng)也一般被提供用以服務由諸如例如萬維網的外部源發(fā)起的請求。在這樣的網絡環(huán)境中，多個總線標準可被使用以連接外圍設備以及設備到計算機。例如，具有自己的協(xié)議并支持1.5、12、以及480mbps傳送速度的通用串行總線(USB)能被用于具有不同數(shù)據(jù)速度要求的USB設備。并且，在主計算機內的通信軟件和硬件能作為通信網絡和通用串行總線之間連接的中介。像許多傳統(tǒng)的協(xié)議那樣，USB協(xié)議是包括多個層的分層協(xié)議。一種這樣的層是定義通用串行總線的電氣規(guī)格的物理層。另一種層是定義在通用串行總線上許可的事務類型的數(shù)據(jù)鏈路層(也就是說，USB事務的格式)。
另一總線協(xié)議，IEEE 1394與USB標準類似，并可用在當今的個人計算機中，通過IEEE 1394，當今多種通過USB連接的設備也可通過IEEE 1394連接(只要該設備支持IEEE 1394)。此外，IEEE 1394對于同步事務的支持對于在每個在其中事務被等同地分開的事務中發(fā)送固定數(shù)據(jù)量的設備的連接而言是理想的。在IEEE 1394協(xié)議模型中有多個層，諸如與鏈路層頻繁交互的物理層，該鏈路層負責把軟件驅動請求設置到要通過電線被發(fā)送的有效的IEEE 1394包中。此外，總線管理層主要依賴于物理層進行糾正操作，該層負責裝配總線仲裁包以檢測和防止多個用戶在總線上，用于調節(jié)總線速度和用于控制同步發(fā)送時間。
此外，新興的網絡技術諸如外圍部件接口(PCI)Express和超寬頻帶(UWB)被越來越多地用以連接計算機底板內部和外部的外圍設備。相應地，由于新連接技術的不斷提高的數(shù)據(jù)速率，內部總線和外部總線之間清楚的區(qū)別在減小。諸如容量聚合和保留協(xié)議以及在無線環(huán)境內間歇性地連接和更改拓撲結構等屬性對于如傳統(tǒng)地以較慢速度發(fā)展的和依賴現(xiàn)有PAI的應用的中間設備層承擔著新的挑戰(zhàn)。
此外，諸如藍牙或UWB的無線網絡技術一般被用以連接移動的由電池供電的設備。由此這樣的電源管理是以前沒有被總線管理層支持的重要的特性。類似地，數(shù)據(jù)必須被緩沖直到遠程設備蘇醒。
與此同時，在傳統(tǒng)的總線協(xié)議和網際協(xié)議(IP)之間存在不一致。例如，一般地這樣的總線協(xié)議和它們相關的編程模型通常是特定于總線的且不提供諸如訪問因特網的服務。此外，IP通常不能充分利用總線的發(fā)信號能力，諸如同步傳送、時鐘同步、發(fā)現(xiàn)等。
因此，存在克服以上提到的與現(xiàn)有系統(tǒng)和設備關聯(lián)的典型缺陷的需要。

發(fā)明內容
以下呈現(xiàn)了本發(fā)明簡化的概要以提供對本發(fā)明一個或多個方面的基本理解。該概要不是本發(fā)明的全面綜述。它不是要標識本發(fā)明的重要或關鍵元素，也不是限定本發(fā)明的范圍。而是，該概要的唯一目的是以簡化的形式呈現(xiàn)本發(fā)明的某些概念作為以下呈現(xiàn)的更為詳細的描述的序幕。
本發(fā)明提供通過能綁定設備模型(例如，與設備通信的設備特定應用)和/或服務以及更高等級協(xié)議的抽象系統(tǒng)促進多個總線實現(xiàn)的總線協(xié)議和網絡統(tǒng)一的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的抽象能表達現(xiàn)有總線協(xié)議的語義。作為這樣的抽象的一部分，能被實現(xiàn)的編程模型包括用于發(fā)現(xiàn)組件、消息傳送組件、以及關聯(lián)組件的語義。
發(fā)現(xiàn)組件能允許附加到總線和/或網絡的設備提供用于這樣的設備的發(fā)現(xiàn)的發(fā)信號機制。消息傳送組件能提供傳送消息的能力，這樣的消息諸如快速傳送以實質地維護各種設備良好的控制通常所需的具有中等優(yōu)先級的控制消息。類似地，關聯(lián)組件能確定在各種總線的設備中建立的信任和關系。關聯(lián)組件能進一步通過使用先前建立的證書驗證設備和/或服務，諸如質詢響應協(xié)議方式或公鑰基礎結構。此外，消息傳送組件能執(zhí)行加密以確保通信的私密性，并能在操作上連接到關聯(lián)組件。
在本發(fā)明相關的方面中，尋址方案也被用于指定應用程序接口(API)、以及希望與其通信的設備，其中總線抽象系統(tǒng)能作為接口。相應地，這樣的尋址組件能提供用于各種應用的標準方式以引用在總線或網絡上的設備。此外，語義能被提供于流組件、批量傳送組件和時鐘同步組件。流組件一般滿足延時要求和以可靠方式進行的時間敏感信息的發(fā)送。類似地，批量傳送組件能促進低優(yōu)先級項和消息的傳送而不影響消息傳送組件和流組件的操作。時鐘同步組件能促進高精確時鐘在總線上的分布，例如通過使用每個總線自然實現(xiàn)的各自的時鐘同步，以使設備能同步或它們具有某些能被關于該總線共享的時基。
本發(fā)明能促進不熟悉總線技術的應用與該總線之間的交互。如此，應用能使用總線并與其交互，而不需要一般地知道總線技術的規(guī)格。在相關的方面，這樣的抽象能被通過網絡定位以把網絡當做總線，以使與在網絡上交互的應用能使用相同的抽象用于通信。例如，該抽象系統(tǒng)能作為在通過各種網絡通信的設備之間、應用和總線之間、在計算機上的進程之間等的公共語言。
在本發(fā)明的另一方面，通過諸如USB、IEEE 1394等的基于協(xié)議的總線技術，抽象系統(tǒng)能通過與每個總線技術關聯(lián)的適配組件而被實現(xiàn)。這樣的適配組件能使總線或網絡能實現(xiàn)本發(fā)明的抽象系統(tǒng)，其中從應用方而言總線抽象能表現(xiàn)統(tǒng)一，即使適配組件能用于具體的總線技術而不同地操作。這樣的安排能鼓勵通過多種總線技術的設備特定應用和設備驅動的重用，這能允許跨多個這樣的總線技術充分利用在單設備模型中的智力投資。
在本發(fā)明的另一方面中，一般不需要對于現(xiàn)有總線的有線協(xié)議的更改，如所指的當前與它們各自的總線綁定的設備，例如，本發(fā)明作為用于現(xiàn)有設備模型的實現(xiàn)的編程模型。相應地，單個應用程序接口(API)能被提供以通過多個不同的總線發(fā)送消息，并支持設備類，而不管總線類型或協(xié)議。
此外，總線驅動能根據(jù)本發(fā)明的另一方面公開抽象。就分層而言，這樣的驅動能被定位在理解被涉及用于具體機器的總線硬件的驅動的下面。這樣的模型能提供使用網絡抽象的便捷以及在網絡協(xié)議下的穩(wěn)定的編程模型能開發(fā)而不需要應用程序被修改。此外，在進程間通信中的上下文內，本發(fā)明允許客戶機和服務能容易地利用大量的傳送性能而不管位置?？梢岳斫獾氖菬o線介質的其他特性能通過在各種連接中平衡資源而被補償，其他特性諸如能導致更改數(shù)據(jù)速率或甚至更改拓撲結構的變化信道特性。
在本發(fā)明的又一方面中，當總線抽象被應用到驅動模型時允許協(xié)議總線和裝載/存儲總線(例如，CPI)的統(tǒng)一。相應地，設備類支持能在裝載/存儲總線、協(xié)議總線和網際協(xié)議(IP)連接的設備中被共享。
為了前述的和相關方面的實現(xiàn)，那么本發(fā)明包括以下充分描述的特性。以下的描述和附加的附圖詳細描述了本發(fā)明的某些說明的方面。然而，這些方面是僅指示能被本發(fā)明的原理所使用的各種方式中的一些方式。當結合附圖時，本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點和新的特性將從以下本發(fā)明的詳細的描述中變得明顯。
附圖描述

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的抽象系統(tǒng)的示意性框圖，該抽象系統(tǒng)把應用與多個總線實現(xiàn)和網絡技術綁定。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面通過適配組件與抽象系統(tǒng)交互的多個總線。
圖3示出了各種與抽象系統(tǒng)關聯(lián)的子組件，該抽象系統(tǒng)能包括用于發(fā)現(xiàn)組件、消息傳送組件、和關聯(lián)組件的語義。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明相關的方面的與抽象系統(tǒng)關聯(lián)的其他子組件。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的具體分層安排。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的總線抽象的方法。
圖7示出了合適的計算環(huán)境的簡明、一般的描述，在該環(huán)境中能實現(xiàn)本發(fā)明的多個方面。
發(fā)明詳細描述現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明，其中相似的編號被用以表示相似的元素。在以下描述中，為了解釋的目的，描述了大量特定細節(jié)以提供對本發(fā)明的全面理解。然而，顯然本發(fā)明可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下被實現(xiàn)。在其他實例中，以框圖的形式顯示了已知的結構和設備以促進描述本發(fā)明。
如在本申請中所使用的，術語“組件”、“處理器”、“模型”、“系統(tǒng)”等是旨在引用計算機相關實體、或硬件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是，但不局限于，在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行的程序、執(zhí)行的線程、程序、和/或計算機。作為說明，運行在服務器上的應用程序和服務器都可以是組件。一個或多個組件可駐留在執(zhí)行的進程和/或線程內并且組件能被定位在一臺計算機上和/或被分布在兩臺或更多計算機之間。并且，這些組件能從各種具有存儲在其上的數(shù)據(jù)結構的計算機可讀介質中執(zhí)行。組件可通過本地和/或遠程進程通信，諸如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)包的信號(例如，來自通過信號與在本地系統(tǒng)、分布系統(tǒng)、和/或在例如具有其他系統(tǒng)的因特網的網絡中的另一組件交互的組件的數(shù)據(jù))。
本發(fā)明提供通過綁定設備特定應用和較高等級的協(xié)議到多個總線實現(xiàn)的抽象系統(tǒng)促進總線協(xié)議和網絡統(tǒng)一的系統(tǒng)和方法。首先參考圖1，示出了抽象系統(tǒng)110，該抽象系統(tǒng)可作為單個應用程序接口(API)以通過多個不同的總線115、117、119(1到n，n是整數(shù))、或網絡120、122、124(1到N，N是整數(shù))發(fā)送消息，并支持設備類，而不管總線類型或協(xié)議。例如，這樣的抽象系統(tǒng)110能指定不熟悉總線技術115-119的應用126、128、130(1到m，m是整數(shù))能使用總線和/或網絡并與之交互，而不需要一般地知道總線或網絡技術的細節(jié)的方式。
如示出的，總線115-119能基于諸如通用串行總線(USB)、IEEE 1394等總線技術使用協(xié)議，例如，總線系統(tǒng)115可以是USB總線。一般地，這樣的USB115可以是外部總線架構，例如把外部外圍設備與主計算機(未示)連接。USB總線115能作為支持主機系統(tǒng)和能支持USB的外圍設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送的能通信的外圍設備協(xié)議。此外，USB系統(tǒng)可以由主機方和設備方所組成。兩方通過物理總線連接，該物理總線是USB電纜的一部分。一般地，這樣的主機的基本責任是提供用于數(shù)據(jù)傳送的控制接口，而設備方能向用戶提供各種功能。主機方本身可由USB適配器或USB主機控制器硬件層與較高級系統(tǒng)軟件層所組成。主機控制器能，例如，負責傳送主機和USB設備之間的數(shù)據(jù)流。當例如配置被做出時，主機控制器能基于由主機軟件提供的參數(shù)提供服務。
例如，USB的系統(tǒng)軟件能由兩層所組成。頂層可由USB設備驅動所組成。這樣的驅動能建立到它們所控制的設備的連接，并使用USB系統(tǒng)軟件功能配置和與設備通信。類似地，底層可由執(zhí)行各種任務的USB系統(tǒng)軟件所組成，這樣的任務諸如管理在USB設備驅動和主計算機之間的通信、在適當?shù)臅r候裝載和卸載設備驅動、轉換在數(shù)據(jù)與USB的協(xié)議幀和包格式之間進行轉換。
類似地，圖1中示出的網絡120-124可以是系統(tǒng)區(qū)域網絡或其他類型的網絡，以及能包括多個主機(未示)，可以是個人計算機、服務器或其他類型的計算機。這樣的主機一般能運行或執(zhí)行一個或多個應用級(或用戶級)的程序以及發(fā)起I/O請求(例如，I/O讀或寫)。此外，網絡能進一步包括一個或多個輸入/輸出單元(I/O單元)，其中這樣的I/O單元能包括一個或多個與之連接的控制器，并且I/O中的每個可以是多個類型的I/O設備中的任何一個，諸如存儲設備(例如，硬盤驅動、磁帶驅動)或其他I/O設備。主機和I/O單元以及它們附加的I/O控制器和設備能被組織到諸如群集的組中，每個群集包括一個或多個主機并一般包括一個或多個I/O單元(每個I/O單元包括一個或多個I/O控制器)。主機和I/O單元能通過路由器、交換機以及通信鏈路(諸如電線、連接器、電纜等)的集合互連，該集合連接一個或多個群集的節(jié)點組(例如，連接主機組和I/O單元)。如此，抽象系統(tǒng)110能作為通過多個網絡通信的設備之間、應用和總線之間、在計算機上的進程之間等的公共語言。
圖2示出了多個總線1到n(n是整數(shù))，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該總線通過適配組件210、212、214與抽象系統(tǒng)220交互?？梢岳斫獾氖羌词贡景l(fā)明主要在總線操作的上下文中被描述，本發(fā)明的抽象系統(tǒng)能通過網絡被定位以把網絡作為總線以使在網絡上的設備能使用相同的抽象系統(tǒng)220用于通信。
這樣的適配組件210-214能使多個總線實現(xiàn)本發(fā)明的抽象系統(tǒng)220，其中來自應用方的抽象系統(tǒng)220能表現(xiàn)出統(tǒng)一，即使適配組件210-214能對具體的總線技術不同地操作。這樣的安排能鼓勵跨多種總線技術的設備驅動的重用，這能允許跨多個諸如消息總線、USB或IEEE 1394總線的總線技術充分利用在單設備模型中的智力投資。
消息總線230、240、250中的每個總線能擅長于在應用之間傳送消息。例如，消息總線中的每個總線能包括一組協(xié)議后的消息方案、一組公共命令消息以及用于發(fā)送總線消息到接收方的共享基礎結構。這樣的協(xié)議后的方案能通過抽象系統(tǒng)220被抽象以提供在通過各種應用和總線通信的設備之間、在計算機的進程之間等的公共語言。通常，通過使用本發(fā)明的抽象系統(tǒng)，發(fā)送消息的應用不再需要熟悉被用以發(fā)送消息到具體設備的總線技術。而是，應用僅僅通過由抽象系統(tǒng)220提供的格式發(fā)送消息到所需的消息總線，且消息總線通過共享的基礎結構或網絡傳送消息到所有其他正在監(jiān)聽總線消息的應用。
一般地，在消息總線環(huán)境中，發(fā)送消息的應用沒有到所有必須接收消息的應用的單獨連接。類似地，接收消息的應用從消息總線取得消息。在這樣的環(huán)境中，內部優(yōu)化、路由、緩沖和底層傳送機制能影響消息如何發(fā)送到接收應用。其他邏輯能被合并作為參與應用的一部分。例如，發(fā)送應用能把序號插入到傳出的消息，并且接收器能使用那些編號以重新排列傳入的消息。通常，通過總線發(fā)送消息的應用應該準備消息，以使消息符合總線期望的消息類型。
同樣地，接收消息的應用必須能理解消息類型。本發(fā)明的抽象系統(tǒng)220提供單個應用程序接口(API)以通過多種不同的總線發(fā)送消息、并支持設備類，而不管總線類型或協(xié)議。這表示編程模型，由此抽象系統(tǒng)220能從應用方角度表現(xiàn)統(tǒng)一，并且協(xié)議能在不需要應用被修改的情況下開發(fā)。
此外，總線230、240、250中的任何一個可以是IEEE 1394驅動總線，該總線是允許設備活動時的設備添加和/或移除的高性能串行總線。這樣的總線支持異步和同步數(shù)據(jù)傳送。例如，對于傳統(tǒng)的存儲器映射的裝載和存儲應用，異步傳送可能是適當?shù)?，其中這樣的傳送能提供保證的發(fā)送和可靠性。
此外，同步數(shù)據(jù)傳送能以預定的速率提供通常保證的數(shù)據(jù)傳送。這對于多媒體應用而言是重要的，在此時間關鍵數(shù)據(jù)的不間斷傳送以及即時發(fā)送可以減少代高開銷緩沖的需要。此外，IEEE 1394總線能包括三個協(xié)議層，包括物理層、鏈路層以及事務層。物理層能連接到IEEE 1394連接器并提供設備之間電氣和機械地連接。類似地，鏈路層能提供用于異步和同步包發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)送服務。
也是用于IEEE 1394總線，事務層能支持異步協(xié)議寫、讀以及鎖定命令，其中寫命令發(fā)送來自發(fā)起者的數(shù)據(jù)至接收方，讀命令把數(shù)據(jù)返回給發(fā)起者而鎖定命令通過在發(fā)送方和包括通過接收方的處理的接收方之間產生數(shù)據(jù)的往返行程來組合讀和寫命令的功能。根據(jù)本發(fā)明，一般不需要對于現(xiàn)有總線的有線協(xié)議的更改，如所指的當前與它們各自的總線綁定的設備，例如，本發(fā)明作為用于現(xiàn)有設備模型的實現(xiàn)的編程模型。相應地，總線抽象系統(tǒng)220能作為單個應用程序接口以通過多個不同的總線230、240、250發(fā)送消息，并支持設備類，而不管總線類型或協(xié)議。
可以理解的是雖然本發(fā)明已經主要結合USB和IEEE 1394總線描述，其他基于總線技術的協(xié)議，諸如外圍組件接口(PCI)Express、超寬頻帶、藍牙等能與本發(fā)明結合。簡要地，PCI Express是定義用于多種計算和通信平臺的高性能、通用I/O互連。PCI Express架構包括三個分離的邏輯層事務層、數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層。PCI Express使用包在組件之間發(fā)送信息。包在事務層和數(shù)據(jù)鏈路層中被形成以將來自發(fā)送組件的信息傳送到接收組件。對于存儲器事務(例如，讀和/或寫)，包括請求者ID(例如，源標識符)、事務類型(例如，存儲器讀或存儲器寫)以及存儲器地址的包被形成。請求者ID(例如，源標識符)標識是存儲器事務的源的設備。包還包括其他字段，對它們的討論為了簡要而被省略。類似地，一般地，藍牙是被用以描述在設備之間用于提供設備之間無線連接的短范圍(例如，大約10米)跳頻無線鏈路的術語。藍牙能使用高斯頻移鍵控以調制數(shù)據(jù)到大約2.4GHz頻率并能點對點或點對多點通信。然后，本發(fā)明能促進不熟悉這樣的總線技術的應用與總線之間的交互，并且應用能使用總線并與之交互，而不需要一般地了解總線技術規(guī)格。
圖3示出了多個與能包括用于發(fā)現(xiàn)組件、消息傳送組件、以及關聯(lián)組件的語義的抽象系統(tǒng)關聯(lián)的子組件。發(fā)現(xiàn)組件310能允許附加到總線和/或網絡350上的設備提供用于設備的發(fā)信號機制以相互發(fā)現(xiàn)。例如，在分布式系統(tǒng)中，對于應用360而言通常發(fā)現(xiàn)協(xié)議中參與者的身份是必要的；例如，新的客戶機需要確定一組服務于主體的服務器；新的服務器需要確定是否有客戶機具有未決的請求；復制服務器需要確定是否有客戶機具有未決的請求等。換句話說，發(fā)現(xiàn)組件320能標識在總線和/或網絡350中的參與者。例如，需要確定能服務主體的服務器組；或新的服務器可被需要以確定是否有客戶機具有未決的請求。如此，發(fā)現(xiàn)協(xié)議能以“誰在那里”的形式存在并且其他參與者發(fā)布“我是”，以及其他參與者描述它們的狀態(tài)。
類似地，消息傳送組件330能提供傳送消息的能力，例如，控制消息的傳送。這樣的控制消息能以一般需要被即時發(fā)送的具有中等優(yōu)先級的消息的形式存在以準確地控制設備。
此外，如圖3所示的，關聯(lián)組件340能確定在各種總線和/或網絡350的設備之間的信任和/或關系建立。在網絡上，當非常需要安全要求并且物理總線本身不是充分地安全時，可通過關聯(lián)組件340在設備之間建立雙向信任。例如，對于打印機設備，用戶需要確保打印作業(yè)顯示在哪里以及對于打印機的未被授權的訪問被拒絕。這樣信任的建立能通過關聯(lián)組件340來提供。對于某些總線，如USB，當各種設備之間的物理連接或鏈路證明要求的關聯(lián)時，對于這樣關聯(lián)組件的要求可被減輕。例如，打印機被物理地連接到計算機的事實是確認的聲明，該聲明是該打印機和計算機之間在USB環(huán)境內需要關聯(lián)。盡管如此，這樣不是在無線和IP網絡環(huán)境內的情況。關聯(lián)組件能進一步通過使用先前建立的證書驗證設備和/或服務，諸如質詢響應協(xié)議方法或公鑰基礎結構。此外，消息傳送組件能執(zhí)行加密以確保通信的私密性，并能在操作上連接到關聯(lián)組件。
現(xiàn)在參考圖4，示出了多個其他與抽象系統(tǒng)關聯(lián)的子組件。尤其，本發(fā)明能提供用于流組件410、批量傳送組件420和時鐘同步430的語義。流組件410一般滿足延時要求和以可靠方式的時間敏感信息的發(fā)送。一般地，同步傳送能被用于是時間關鍵和錯誤容忍的流數(shù)據(jù)或在需要恒定數(shù)據(jù)傳送率的實時應用中被使用，諸如執(zhí)行實時對話的因特網電話應用。
此外，同步數(shù)據(jù)一般需要保證的帶寬量和保證的最大傳送時間。例如，通過能通過總線傳送音頻和視頻的IEEE 1394總線，要求的帶寬能被用于這樣的傳送而保留以使總線不參與其他傳送操作，并且數(shù)據(jù)能被無損的傳送。一般地，對于同步傳送，及時的數(shù)據(jù)發(fā)送比準確的或完整的數(shù)據(jù)傳送更為重要。
類似地，批量傳送組件420能促進低優(yōu)先級項和消息的傳送而不影響消息傳送組件和流組件的操作。一般地，批量傳送被用于具有大量數(shù)據(jù)的設備以發(fā)送或接收，并需要保證的發(fā)送，但不具有任何特別的帶寬或延時要求，諸如打印機和掃描儀。即使是非常慢或大量延遲的傳送一般對于這些類型的設備而言也是可接受的，只要數(shù)據(jù)最終被完全地發(fā)送。
并且，時鐘同步組件430能例如通過使用每個總線自然實現(xiàn)的各自的時鐘同步來促進高準確時鐘在總線上的分布，以使設備能同步化或它們具有可關于該總線被共享的時基。通常，各種總線以不同的方式應用總線同步并基于正在被傳送的消息的類型，可存在非常高質量的在設備和計算機之間高度同步的時鐘。例如，如果存在快速交替訪問總線，并且這以固定的時間間隔完成，那么這樣的時間間隔能被用于時鐘同步。本發(fā)明能充分利用現(xiàn)有的同步能力，例如IEEE 1394總線的高時鐘同步能力。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的具體分層安排。如所示的，硬件層510能形成具有位于其上的總線驅動層520的分層安排的基礎?？偩€驅動520可特定于某總線類型，并且可被定位在總線抽象層530下。應用層540能被定位在總線抽象層530上。如此，當本發(fā)明的總線抽象被應用到驅動模型上時，能允許協(xié)議總線和裝載/存儲總線(例如，CPI)之間的統(tǒng)一。相應地，設備類支持能在裝載/存儲總線、協(xié)議總線以及網際協(xié)議(IP)中被共享。如此，單個應用程序接口(API)能被提供以通過多個不同的總線發(fā)送消息，并支持設備類，而不管總線類型或協(xié)議。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的總線抽象的方法600。方法開始于610，其中總線抽象通過應用公開發(fā)現(xiàn)要與之通信的設備的能力。例如，字符串能被用為對設備尋址的一部分或多部分。接下來在620，能做出關于命令組的關鍵性的確定(例如，應用能顯式請求批量傳送、流等)，該命令需要與設備或設備的部分通信。在630，諸如消息傳送或流或批量傳送的適當?shù)南魉徒M件，如在先前詳細描述的，能被選擇以傳送消息到設備或設備的部分。接著，基于這樣的選擇并且在640，選擇的總線的時鐘同步特性能被用于適當?shù)南τ谒璧牡刂返陌l(fā)送所影響。這樣的安排能鼓勵跨多種總線技術的設備模型的重用，后者依次能允許跨多種總線技術充分利用單設備模型內的智力投資。如此，從應用方角度，總線抽象能表現(xiàn)統(tǒng)一，而不管總線技術或網絡。
盡管在此顯示和描述的典型方法作為各種事件和/或動作的表現(xiàn)的一系列框，本發(fā)明不被這些框的次序所限制。例如，根據(jù)本發(fā)明，某些動作或事件能以不同的次序發(fā)生和/或與其他動作或事件同時發(fā)生，而不管在此說明的次序。此外，不是所有示出的框、事件或動作被需要以實現(xiàn)本發(fā)明的方法。此外，可以理解的是根據(jù)本發(fā)明的典型方法和其他方法能結合在此示出和描述的方法以及與其他沒有被示出和描述的系統(tǒng)和裝置實現(xiàn)。
現(xiàn)在參考圖7，示出了合適的計算環(huán)境的簡要的、一般的描述，其中可實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面。盡管本發(fā)明已經在運行在計算機和/或多個計算機上的計算機程序的一般計算機可執(zhí)行指令的上下文中被描述，本領域的技術人員可以意識的是本發(fā)明也能結合其他程序模塊實現(xiàn)。一般地，程序模塊包括執(zhí)行具體任務和/或實現(xiàn)具體抽象數(shù)據(jù)類型的例行程序、程序、組件、數(shù)據(jù)結構等。此外，本領域的技術人員可以理解的是這些創(chuàng)新的方法能結合其他計算機系統(tǒng)配置實現(xiàn)，該計算機系統(tǒng)配置包括單處理器或多處理器計算機系統(tǒng)、小型計算機、大型計算機、以及個人計算機、手持計算設備、基于微處理器或可編程消費者電子設備等。如先前解釋的，本發(fā)明示出的方法也能在分布式的計算環(huán)境中被實現(xiàn)，在此任務由通過通信網絡鏈接的遠程處理設備所執(zhí)行。然而，本發(fā)明的某些(如果不是所有)方面能在單機中實現(xiàn)。在分布式的計算環(huán)境中，程序模塊能被定位于本地或遠程存儲器存儲設備。典型環(huán)境包括計算機720，該計算機720包括處理單元721、系統(tǒng)存儲器722、以及把包括系統(tǒng)存儲器的各種系統(tǒng)組件耦合到處理單元721的系統(tǒng)總線723。處理單元721可以是多種市場上提供的處理器中的任何一個。雙微處理器以及其他多處理器架構也能被用作處理單元721。
系統(tǒng)總線可以是多種類型的總線結構中的任何一種，包括USB、IEEE 1394、外圍設備總線、以及使用多種市場上提供的總線架構中的任何一種的本地總線。系統(tǒng)存儲器包括只讀存儲器(ROM)724和隨機存取存儲器(RAM)725。包括諸如在啟動期間幫助在計算機720的元素之間傳送信息的基本程序的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)被存儲在ROM 724中。
計算機720還包括硬盤驅動727、，例如從可移動磁盤729中讀或寫入可移動磁盤729中的磁盤驅動728、以及例如用于從CD-ROM盤731中讀或寫入CD-ROM盤731或從其他光介質中讀或寫入其他光介質的光盤驅動730。硬盤驅動727、磁盤驅動728、以及光盤驅動730分別通過硬盤驅動接口732、磁盤驅動接口733、以及光盤驅動接口734被連接到系統(tǒng)總線723。驅動和它們關聯(lián)的計算機可讀介質為計算機720提供數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結構、計算機可執(zhí)行指令等的非易失性存儲。雖然以上計算機可讀介質的描述涉及硬盤、可移動磁盤以及CD，本領域的技術人員可以理解的是其他類型的可由計算機讀的介質也能在典型操作環(huán)境中被使用，諸如磁帶、閃存卡、數(shù)字視頻卡、貝努里盒等，并且任何這樣的介質可包括用于執(zhí)行本發(fā)明方法的計算機可執(zhí)行指令。
多個程序模塊能被存儲在驅動和RAM 725中，包括操作系統(tǒng)735、一個或多個應用程序736、其他程序模塊737、以及程序數(shù)據(jù)738。在示出的計算機內的操作系統(tǒng)735實質上可以是任何市場上提供的操作系統(tǒng)。用戶能通過鍵盤740和諸如鼠標742的定位設備向計算機720中輸入命令和信息。其它輸入設備(未示出)可以包括麥克風、操縱桿、游戲墊、圓盤式衛(wèi)星天線、掃描儀等等。這些和其它輸入設備通常由串行端口接口746連接到處理單元721，上述串行端口接口746和系統(tǒng)總線相耦合，但是上述和其它輸入設備也可以由其它接口和總線結構連接到處理單元，諸如，并行端口、游戲端口或通用串行總線(USB)。監(jiān)視器747或其它類型顯示設備也可以通過諸如視頻適配器748的接口連接到系統(tǒng)總線723。除了監(jiān)視器，計算機一般包括其他外圍輸出設備(未示)，諸如揚聲器和打印機。
計算機720可以在網絡化的環(huán)境中運行，該環(huán)境使用邏輯連接連接到一個或多個諸如遠程計算機747的遠程計算機。遠程計算機749可以是工作站、服務器計算機、路由器、對等設備或其它普通網絡節(jié)點，通常包括以上描述的和計算機720相關的多個或全部組件，盡管在圖7中只示出了存儲器儲存裝置750。在圖7中描繪的邏輯連接包括局域網(LAN)751和廣域網(WAN)752。這樣的網絡環(huán)境在辦公室、企業(yè)范圍的計算機網絡、內聯(lián)網和因特網中是普遍的。
當在LAN網絡環(huán)境中使用時，計算機720通過網絡接口或適配器753連接到本地網絡751。當在WAN網絡環(huán)境中使用時，計算機720通常包括調制解調器754和/或連接到LAN上的通信服務器，和/或具有通過諸如因特網的WAN 752建立通信的其他裝置。調制解調器754可以是內置的或外置的，可以通過串行端口接口746連接到系統(tǒng)總線723。在一網絡化的環(huán)境中，所描述的和計算機720相關的程序模塊或其中的一部分可以存儲在遠程存儲器儲存設備內?？梢岳斫獾氖撬镜木W絡連接是示例性的，也可以使用在計算機間建立通信鏈路的其他裝置。
根據(jù)計算機編程領域的技術人員的實踐，本發(fā)明已經參考由諸如計算機720的計算機執(zhí)行的操作的動作和符號表示，除非被另外描繪。這樣的動作和操作有時稱為是計算機可執(zhí)行的?？梢岳斫獾氖莿幼骱头柋硎镜牟僮靼ㄍㄟ^表示數(shù)據(jù)位的電信號的處理單元721的處理，這導致電信號表示的結果轉換或減少，以及在存儲系統(tǒng)(包括系統(tǒng)存儲器722、硬盤驅動727、軟盤728、以及CD-ROM 731)內的存儲器位置上的數(shù)據(jù)位的維護，從而重新配置或更改計算機系統(tǒng)的操作以及信號的其他處理。在其中這樣的數(shù)據(jù)位被維護的存儲器位置是具有具體響應于數(shù)據(jù)位的電、磁、或光特性的物理位置。
雖然本發(fā)明已經結合某些示出的方面被顯示和描述，可以理解的是在本領域的技術人員閱讀和理解本說明和附加的附圖后，等同的替換和修改會發(fā)生。具體關于由以上描述(配置、設備、電路、系統(tǒng)等)的組件執(zhí)行的各種功能，用以描述這樣的組件的術語(包括對于“裝置”的參考)是要對應任何執(zhí)行描述的組件的特定的功能的組件(例如，功能性的等同)，除非被另外描述，即使不是結構地等同于執(zhí)行在此示出的本發(fā)明的典型方面中執(zhí)行功能的公開的結構。在這方面，也應認為本發(fā)明包括系統(tǒng)和計算機可讀介質，該計算機可讀介質具有用于執(zhí)行本發(fā)明的各種方法的動作和/或事件的計算機可執(zhí)行指令。此外，對術語“包括”、“具有”以及它們的變化在詳細的描述或權利要求書中的使用范圍，這些術語以類似于術語“包括”的方式是包含性的。
權利要求
1.一種促進總線協(xié)議或網絡統(tǒng)一的系統(tǒng)，包括抽象系統(tǒng)，所述抽象系統(tǒng)把設備模型和較高級協(xié)議綁定到多個總線實現(xiàn)或網絡，所述抽象系統(tǒng)包括發(fā)現(xiàn)組件，所述發(fā)現(xiàn)組件提供用于設備相互發(fā)現(xiàn)的信號機制；以及消息傳送組件，所述消息傳送組件傳送用于控制設備的控制消息。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽象系統(tǒng)進一步包括關聯(lián)組件，至少用于促進在設備中建立的信任的確定以及通過使用先前建立的證書驗證設備或服務中的一個。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽象系統(tǒng)進一步包括流組件，所述流組件促進在設備中的時間敏感信息的發(fā)送。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽象系統(tǒng)進一步包括批量傳送組件，所述批量傳送組件促進低優(yōu)先級項的發(fā)送。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抽象系統(tǒng)使不熟悉總線的應用能使用所述總線。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總線抽象系統(tǒng)在多個不同的總線上提供單個應用程序接口。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總線抽象系統(tǒng)促進在協(xié)議總線和互聯(lián)網協(xié)議之中的設備類支持的共享。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括作為總線的一部分的適配組件，所述適配組件與所述抽象系統(tǒng)交互。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總線抽象系統(tǒng)跨多種總線技術重用設備模型。
10.一種統(tǒng)一總線協(xié)議的方法，包括通過抽象系統(tǒng)綁定設備模型和較高級協(xié)議到多個總線實現(xiàn)或網絡，以及發(fā)現(xiàn)消息要被傳送到的設備。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括使用流組件用于時間敏感信息的傳送。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括使用批量傳送組件用于消息的傳送。
13.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進一步包括以異步和同步中的至少一種方式傳送消息。
14.一計算機可讀介質，具有存儲在其上的計算機可執(zhí)行指令用于實現(xiàn)權利要求10所述的方法。
15.一計算機可讀介質，具有存儲在其上的數(shù)據(jù)結構，包括一計算機可執(zhí)行組件，把設備模型和較高級協(xié)議與多個具有不同總線技術的總線綁定，以使不熟悉不同的總線技術的規(guī)格的應用能使用多個總線，該計算機可執(zhí)行組件包括又一計算機可執(zhí)行組件，所述又一計算機可執(zhí)行組件提供用于應用和設備在多個總線上相互發(fā)現(xiàn)的信號機制。
16.根據(jù)權利要求15所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行組件包括促進在設備中確定建立的信任的其他計算機可執(zhí)行組件。
17.根據(jù)權利要求15所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行組件包括促進設備中時間敏感信息的發(fā)送的另一個計算機可執(zhí)行組件。
18.根據(jù)權利要求15所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行組件促進在協(xié)議總線和互聯(lián)網協(xié)議中的設備類支持的共享。
19.根據(jù)權利要求15所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行組件跨多種總線技術重用設備模型。
20.根據(jù)權利要求15所述的計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行組件具有尋址方案，所述尋址方案向應用提供用于引用在多個總線上的設備的標準方式。
全文摘要
通過抽象系統(tǒng)促進總線協(xié)議和網絡統(tǒng)一的系統(tǒng)和方法，該抽象系統(tǒng)能把設備模型和較高級協(xié)議與多個總線實現(xiàn)綁定。這樣的抽象系統(tǒng)提供總線中的公共語言用于根據(jù)優(yōu)先級的消息傳送－例如，被提供用于控制消息的消息傳送組件、用于高優(yōu)先級的流組件、以及用于低優(yōu)先級的批量傳送組件的語義。此外，發(fā)現(xiàn)組件能結合關聯(lián)組件在總線或網絡上識別設備，該關聯(lián)組件用于確定設備之間建立的信任和驗證設備或服務。
文檔編號G06F13/42GK1798148SQ200510003509
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權日2004年12月30日
發(fā)明者D·A·沙瑟, T·K·貝克曼, T·W·庫內爾 申請人:微軟公司