針對進程間通信的用戶消息隊列方法
【專利說明】針對進程間通信的用戶消息隊列方法
[0001]本申請涉及針對進程間通信(IPC)的用戶消息隊列方法。
[0002]計算機系統(tǒng)具有不同的計算機和通信網(wǎng)，該通信網(wǎng)將不同的計算機彼此連接。每個計算機具有一個或多個數(shù)據(jù)處理器，其中數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行計算機程序的指令。
[0003]計算進程是計算機程序的實例。計算進程具有一個或多個進程線程，其中進程線程并發(fā)地執(zhí)行計算機程序的不同指令。
[0004]在進程線程之間或在計算機進程之間的不同的通信方法是可能的。這些方法被稱為進程間通信。該方法使得能夠在一個或多個計算進程的多個進程線程之間的數(shù)據(jù)交換。
[0005]這些方法包括將數(shù)據(jù)保存在文件中、保存在套接字連接中、以及保存到共享存儲器段中。不同的方法針對在進程線程或進程之間交換的不同類型的數(shù)據(jù)提供了不同的數(shù)據(jù)帶寬和不同的數(shù)據(jù)延遲。這些方法的選擇和優(yōu)化通常是計算機系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)的重要部分。
[0006]本申請?zhí)峁┝艘环N用于運行計算機控制的設(shè)備的通信網(wǎng)的方法。
[0007]設(shè)備具有數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器具有存儲單元。通過有線或無線通信手段(其允許設(shè)備彼此通信)來連接設(shè)備。也就是說，設(shè)備能夠彼此發(fā)送數(shù)據(jù)消息或信息。
[0008]設(shè)備使用預(yù)定的協(xié)議(諸如面向媒體的系統(tǒng)傳輸(MOST)規(guī)范)彼此通信。
[0009]該方法包括以下步驟:一個設(shè)備在第一計算設(shè)備的第一計算模塊中生成具有預(yù)定消息特征的數(shù)據(jù)消息。第一計算模塊運行或執(zhí)行應(yīng)用軟件程序的計算進程，其生成具有所述消息特征的所述數(shù)據(jù)消息。消息特征可以指數(shù)據(jù)消息的特定部分，諸如數(shù)據(jù)消息的頭部或字段。消息特征還可以指數(shù)據(jù)消息的特定內(nèi)容。
[0010]第一計算設(shè)備然后向調(diào)度器設(shè)備發(fā)送該數(shù)據(jù)消息。
[0011]在此之后，調(diào)度器設(shè)備從第一計算設(shè)備接收該數(shù)據(jù)消息，以及它隨后將該數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給一個或多個第二計算設(shè)備。大體上，調(diào)度器設(shè)備將數(shù)據(jù)消息從一個計算設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)給其它計算設(shè)備。
[0012]第二計算設(shè)備隨后從調(diào)度器設(shè)備接收該數(shù)據(jù)消息，以及它隨后檢查該數(shù)據(jù)消息的消息特征與預(yù)定消息興趣特征的匹配。換句話說，第二計算設(shè)備收聽從其它計算設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)消息以檢查所述匹配。消息興趣特征通常指第二計算設(shè)備的應(yīng)用程序感興趣的的特征。特別地，應(yīng)用程序在第二計算設(shè)備的第二計算模塊的第二計算進程上運行。
[0013]如果第二計算模塊檢測到在消息特征和預(yù)定消息興趣特征之間的匹配，則在第二計算模塊中的預(yù)定回調(diào)功能被自動地調(diào)用以將各自數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給第二計算設(shè)備的第二計算模塊。
[0014]以這種方式，將一個計算設(shè)備的數(shù)據(jù)消息與其它計算設(shè)備共享。
[0015]本申請的主題能夠應(yīng)用于具有進程的設(shè)備的通信網(wǎng)，該設(shè)備根據(jù)MOST規(guī)范進行通
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[0016]MOST規(guī)范描述了MOST協(xié)議，其旨在用于在汽車行業(yè)中以及在其它行業(yè)中的多媒體和資訊娛樂設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。該協(xié)議提供高效和經(jīng)濟有效的方法以在設(shè)備之間傳送音頻、視頻、數(shù)據(jù)、以及控制信息。該協(xié)議還使得簡單的設(shè)備能夠以最小數(shù)量的硬件向用于渲染或重現(xiàn)內(nèi)容的其它設(shè)備同步地提供它們的內(nèi)容。同時，它還提供針對所述信息的傳輸?shù)慕y(tǒng)一的服務(wù)質(zhì)量。
[0017]提供了應(yīng)用進程，其通過調(diào)度器進程彼此通信，該調(diào)度器進程被適應(yīng)于根據(jù)MOST規(guī)范進行通信。
[0018]基于應(yīng)用于進程間通信(IPC)的用戶消息隊列概念，在應(yīng)用進程和調(diào)度器進程之間建立中間的中間件層，其在應(yīng)用進程和調(diào)度器進程之間提供預(yù)定的接口。
[0019]根據(jù)本申請的主題，中間件層被提供作為用戶消息隊列，使得應(yīng)用進程能夠?qū)⑺约号c用戶消息隊列注冊并且收聽來自其它應(yīng)用進程的具有預(yù)定消息興趣類型的消息。
[0020]因此，計算機系統(tǒng)的用戶或編程者不需要知道強大但復(fù)雜的MOST規(guī)范及其細(xì)節(jié)。知道與用戶消息隊列的預(yù)定通信足以用于建立IPC。
[0021]MOST規(guī)范定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層以及國際標(biāo)準(zhǔn)組織的數(shù)據(jù)通信的開放系統(tǒng)互連(IS0/0SI)模型的所有七層。標(biāo)準(zhǔn)化的接口簡化了在多媒體設(shè)備中的MOST協(xié)議集成。針對系統(tǒng)開發(fā)者，MOST規(guī)范提供了協(xié)議定義。它向用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)化的接口應(yīng)用編程接口(API)以訪問設(shè)備功能性。由被稱為MOST網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的驅(qū)動器軟件來提供通信功能性。MOST網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括基礎(chǔ)層系統(tǒng)服務(wù)(3、4、5層)和應(yīng)用套接字服務(wù)(6層)。它們處理在MOST網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC)(其基于物理層)和API(7層)之間的MOST協(xié)議。
[0022]MOST網(wǎng)絡(luò)能夠管理在環(huán)形配置中的至多64個MOST設(shè)備。即插即用功能性允許容易地附著和移除MOST設(shè)備。也能夠在虛擬星形網(wǎng)絡(luò)或其它拓?fù)渲薪OST網(wǎng)絡(luò)。
[0023]安全關(guān)鍵的應(yīng)用使用冗余雙環(huán)形配置。集線器或交換機也是可能的。在MOST網(wǎng)絡(luò)中，一個設(shè)備被指定為主定時設(shè)備。它的作用是持續(xù)地向該環(huán)供應(yīng)MOST幀。在幀傳輸?shù)拈_始時發(fā)送前導(dǎo)碼。其它設(shè)備(被稱為定時從設(shè)備)使用該前導(dǎo)碼以用于同步?；谕絺鬏?shù)木幋a允許針對定時從設(shè)備的恒定的后同步。
[0024]MOST規(guī)范提供了流式傳輸，其可以是在物理層(其可以是光纖)上的同步流式傳輸，以及分組數(shù)據(jù)傳輸或異步流式傳輸。它被分成若干物理信道。用戶能夠選擇信道并將信道配置成組。MOST規(guī)范提供了許多服務(wù)和針對物理信道的分配和解除分配的方法。MOST規(guī)范能夠支持具有光盤(CD)質(zhì)量聲音的無壓縮立體聲音頻信號或一直到針對音頻/視頻傳輸?shù)倪\動圖像專家組(MPEG)I信道。MOST規(guī)范還提供用于傳輸控制信息的一個或多個信道?？刂葡⒂糜谂渲肕OST設(shè)備和配置同步和異步數(shù)據(jù)傳輸。還可以經(jīng)由控制信道傳輸參考數(shù)據(jù)。
[0025]MOST規(guī)范被指定以支持光物理層和電物理層兩者，以及一些智能網(wǎng)絡(luò)接口控制器(INIC)支持經(jīng)由非屏蔽雙絞線(UTP)的電數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]MOST規(guī)范還可以提供物理層以實現(xiàn)具有增加的幀長度和具有可調(diào)節(jié)的帶寬的以太網(wǎng)協(xié)議。MOST規(guī)范還可以提供在同步信道上的數(shù)據(jù)的等時傳輸。MOST規(guī)范還能夠使得復(fù)用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能夠傳送遍及汽車的所有形式的等時數(shù)據(jù)，其包含視頻。
[0027]因此，計算機系統(tǒng)的用戶或編程者不需要知道MOST規(guī)范及其細(xì)節(jié)。知道與用戶消息隊列的預(yù)定通信足以用于建立IPC。
[0028]本申請還提供了一種用于運行計算機控制的設(shè)備的通信網(wǎng)的方法，該計算機控制的設(shè)備使用預(yù)定協(xié)議彼此通信。
[0029]該方法包括以下步驟:在第一計算設(shè)備的第一計算模塊中生成具有預(yù)定消息特征的數(shù)據(jù)消息。
[0030]第一計算設(shè)備然后向調(diào)度器設(shè)備發(fā)送該數(shù)據(jù)消息。
[0031]隨后，調(diào)度器設(shè)備從第一計算設(shè)備接收該數(shù)據(jù)消息，以及它隨后將該數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給一個或多個第二計算設(shè)備。
[0032]在此之后，第二計算設(shè)備從調(diào)度器設(shè)備接收該數(shù)據(jù)消息，以及它檢查該數(shù)據(jù)消息的消息特征與預(yù)定消息興趣特征的匹配。
[0033]如果檢測到在消息特征和預(yù)定消息興趣特征之間的匹配，則將各自數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個第二計算設(shè)備的第二計算模塊。
[0034]特別地，生成具有預(yù)定消息的數(shù)據(jù)消息的步驟和將該數(shù)據(jù)消息發(fā)送給調(diào)度器設(shè)備的步驟還包括以下步驟:將該數(shù)據(jù)消息從預(yù)定應(yīng)用格式轉(zhuǎn)換到預(yù)定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議格式。
[0035]格式的這種轉(zhuǎn)換允許該數(shù)據(jù)消息被傳送給調(diào)度器設(shè)備。
[0036]本申請還提供了用于運行計算機控制的設(shè)備的通信網(wǎng)的另一個方法，該計算機控制的設(shè)備使用預(yù)定的協(xié)議彼此通信。
[0037]該方法包括以下步驟:在第一計算設(shè)備的第一計算模塊中生成具有預(yù)定消息特征的數(shù)據(jù)消息。
[0038]第一計算設(shè)備然后向調(diào)度器設(shè)備發(fā)送該數(shù)據(jù)消息。
[0039]在此之后，調(diào)度器設(shè)備接收該數(shù)據(jù)消息，以及調(diào)度器設(shè)備將該數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給一個或多個第二計算設(shè)備。
[0040]各自第二計算設(shè)備然后接收該數(shù)據(jù)消息。第二計算設(shè)備隨后檢查該數(shù)據(jù)消息的消息特征與預(yù)定消息興趣特征的匹配。
[0041]如果在消息特征和預(yù)定消息興趣特征之間存在匹配，則將各自數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個第二計算設(shè)備的第二計算模塊。
[0042]將各自數(shù)據(jù)消息轉(zhuǎn)發(fā)給至少一個第二計算設(shè)備的第二計算模塊還包括以下步驟:將該數(shù)據(jù)消息從預(yù)定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議格式轉(zhuǎn)換到預(yù)定應(yīng)用格式。
[0043]所述預(yù)定應(yīng)用格式適用于由第二計算設(shè)備的應(yīng)用程序使用。
[0044]預(yù)定協(xié)議是MOST協(xié)議，其通常用于汽車應(yīng)用。
[0045]該方法通常包括以下步驟:第一計算設(shè)備和第二計算設(shè)備與調(diào)度器設(shè)備注冊它們的地址信息。地址信息允許調(diào)度器設(shè)備向各自計算設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)消息。
[0046]第二計算設(shè)備的軟件應(yīng)用程序能夠?qū)⑺念A(yù)定消息興趣特征與各自第二計算設(shè)備注冊。該應(yīng)用程序可以要求具有某一特征的數(shù)據(jù)消息。也就是說，該程序感興趣具有特定特征的數(shù)據(jù)消息。
[0047]本申請還提供了用于操作計算機控制的設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的計算模塊的消息隊列模塊的另一個方法。
[0048]該方法具有數(shù)據(jù)傳輸步驟和收聽步驟。
[0049]數(shù)據(jù)傳輸步驟包括以下步驟:從計算模塊接收具有消息類型的數(shù)據(jù)消息。在此之后，將具有消息類型的數(shù)據(jù)消息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度器模塊以用于使用預(yù)定協(xié)議將它發(fā)送給至少一個其它計算模塊。
[0050]收聽步驟包括以下步驟:使用預(yù)定協(xié)議從調(diào)度器模塊接收具有消息特征的數(shù)據(jù)消息。然后，執(zhí)行該數(shù)據(jù)消息的消息特征與預(yù)定消息興趣特征的匹配。如果檢測到與預(yù)定消息興趣特征的匹配，則具有該消息特征的數(shù)據(jù)消