CN102096654A - 一种cpu之间的数据通信方法、系统及处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于数据通信技术领域，提供了一种CPU之间的数据通信方法、系统及处理器。所述方法包括以下步骤：主控CPU接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；主控CPU从所述接收链表中读取TDDP数据包；主控CPU解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。本发明能够实现多CPU之间的通信，采用多线程处理上更加快捷。
Description
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，尤其涉及一种CPU之间的数据通信方法、系统及处理器。
背景技术
在现有技术中，通过调用路由器配置工具，可以发送配置包对cpu参数进行配置，然而，现有的协议本身功能较简单，并不具备良好的扩展性。。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CPU之间的数据通信方法、系统及处理器，旨在解决现有技术中存在的配置CPU参数采用的协议功能较简单、不具备良好的扩展性的问题。
本发明是这样实现的，一种CPU之间的数据通信方法，所述方法包括以下步骤：
主控CPU接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；
主控CPU从所述接收链表中读取TDDP数据包；
主控CPU解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
本发明的另一目的在于提供一种CPU之间的数据通信系统，所述系统包括：
TDDP接收模块，用于接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；
TDDP处理模块，用于从所述接收链表中读取TDDP数据包，并解析所述TDDP数据包；
TDDP发送模块，用于TDDP处理模块分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
本发明的另一目的在于提供一种包括上面所述的CPU之间的数据通信系统的处理器。
在本发明中，本发明使用TDDP协议能够实现多CPU之间的通信，采用多线程处理上更加快捷。
附图说明
图1是本发明实施例提供的CPU之间的数据通信方法的实现流程示意图。
图2是本发明实施例提供的CPU之间的数据通信系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，TDDP(TP-LINK Device Debug Protocol)协议是在UDP通信的基础之上设计的协议。TDDP协议使用应答模式来完成客户端与网络设备之间交互，完成对网络设备的控制。基于TDDP协议的通信模式遵照服务端被动、客户端主动的问答模式。
TDDP包的格式如下表所示：
| TDDP报头 | TDDP数据 |
TDDP报头格式如下：
各字段的意义如下：
Ver：TDDP协议的版本；
Type：报文类型，目前分为4类；包括：
A、设置配置信息，宏定义为：SET_USR_CFG；
B、获取配置信息，宏定义为：GET_SYS_INF；
C、特殊配置命令，宏定义为：CMD_SPE_OPR；
D、心跳包，宏定义为：HEART_BEAT；
Code：请求类型，包括：
A、请求报文，宏定义为：TDDP_REQUEST；
B、响应报文，宏定义为：TDDP_REPLY；
ReplyInfo：返回信息，包括：
A、命令执行成功，宏定义为：REPLY_OK；
B、命令执行错误，宏定义为：REPLY_ERROR；
PktLength：数据长度，不包括报头；
PktID：报文的ID，每发送一个，该值递增，返回报文应该和接收报文ID一致；
SubType：Type的子类型；对于Type中的设置配置信息和获取配置信息无定义，主要用于系统操作命令的子类型，如保存设置，重启路由器等；
宏定义包括：CMD_SYS_OPR、CMD_AUTO_TEST、CMD_CONFIG_MAC、CMD_CANCEL_TEST、CMD_GET_PROD_ID、CMD_SET_SIGN、CMD_SYS_INIT、CMD_CONFIG_PIN；
Reserve：保留；
Digest：对整个数据包计算MD5所获取的信息摘要。
将类型(Type)划分为大的三类，每大类再分子类型。(注：此设计方法类似ICMP协议的Type和Code的作用)
类型与子类型
1、三类类型：
SET_USR_CFG：设置配置信息，如用于对路由器基本配置信息进行设置的报文类型；
GET_SYS_INF：获取配置信息，如用于获取路由器基本配置信息的报文类型；
CMD_SPE_OPR：特殊配置命令，如对于路由器的配置，有些配置信息不属于基本配置信息，需要使用特殊的处理方式，此报文类型即为此目的而设置。
HEART_BEAT：心跳包，用于检测路由器是否在线的心跳包。如由客户端单播发出心跳包给路由器；如果发送N个心跳包，客户端都未收到路由器TDDP回复，则客户端认为路由器不在线，客户端提示用户路由器失去连接。
2、子类型：
对于设置配置信息和获取配置信息，无子类型。因此，此报文类型的子类型SubType的值清零(0x00)；
对于特殊配置命令，其子类型的含义如下所示：
CMD_SYS_OPR：路由器的系统操作，包括：init、save、reboot、reset、clr dos；
CMD_AUTO_TEST：用于写MAC操作中，用户回复CMD_SYS_INIT广播包；
CMD_CONFIG_MAC：设置出厂MAC的操作；
CMD_CANCEL_TEST：取消自动测试，停止接收广播包；
CMD_GET_PROD_ID：获取产品ID；
CMD_SYS_INIT：初始化路由器；
CMD_CONFIG_PIN：路由器PIN码；
报文ID(PktID)，用户识别当前报文是否所需报文。服务端无需修改报文ID；客户端每次发送报文需要将报文ID递增1。(注：此设计类似于IP协议中的identification字段)
TDDP数据：
长度：
TDDP数据紧接着TDDP报头，由PktLength确定长度的TDDP协议所要传输的具体数据。
对于TDDP数据长度非8的整数倍，则在尾部添加填充值(PADDING)0x00到数据的尾部，使得TDDP数据的长度满足8的整数倍的要求。(注：此设计主要考虑DES算法)；
数据格式：
目前数据字段存在两种格式：1、字符串；2、具体的操作数。
对于字符串，其中间不允许出现结束符(’\0’)；具体操作数的长度可以根据当前操作确定其长度，无需通过PktLength字段获取。
对于类型(Type)字段中的设置配置信息和获取配置信息，其数据字段全部使用字符串；对于系统命令操作中，写MAC、获取Product ID和写PIN操作使用的是其定长的MAC为6个字节、Product ID为4个字节和PIN的8个字节。
基本配置命令指设置配置信息和获取配置信息类型的TDDP报文中TDDP数据所包含的内容，它全部由字符串组成。
当设置配置信息时，其字符串的格式要求为：
Tddp数据包的数据字段可以包含多个Tddp命令，每个命令占一行(多个命令要用回车换行符\r\n隔开)，如Tddp包的数据字段可以为字符串：”lan_ip192.168.3.199\r\n lan_msk 255.255.255.0\r\n”，意思为设置路由器LAN口的IP地址和子网掩码。
当获取配置信息时，其字符串的格式要求为：
只支持单条命令，如“lan_ip”或“wan”，解析时将字符串作为单个串进行命令的匹配。
特殊配置命令：
除以下列出的特殊命令需填充数据外，其他特殊命令无TDDP数据。
1.写MAC(CMD_CONFIG_MAC)
格式(字节)：六个字节
回复方无需填充数据
2.写PIN(CMD_CONFIG_PIN)
格式(字节)：8个字节
回复方无需填充数据
3.查询WAN口的物理连接检测(CMD_WAN_PHLINK)
格式(字符串)：wan_ph_link index value\r\n...
index指定WAN口，从1开始；value指定链接状态，0为未链接，1为已链接。
请求方无需填充数据
4.查询WAN口的逻辑链接状态(CMD_WAN_LOGICLINK)
格式(字符串)：wan_logic_link index value\r\n...
index指定WAN口，从1开始；value指定链接状态，0为未链接，1为已链接，2为连接中。
请求方无需填充数据
5.进行WAN口的链接操作(CMD_WAN_CONN)
格式(字符串)：wan_conn index value
每个报文只包含一个命令；index指定WAN口，从1开始；value指定链接操作，0为关闭链接，1为启动链接
回复方无需填充数据
TDDP协议的操作
校验：
为防止TDDP包的篡改，同时便于实现和整合，TDDP包的校验使用现有的MD5算法的接口。MD5校验整个数据包的内容，包括TDDP报头和TDDP数据。MD5算法的选择可以作为合法报文的标志。
加密
为保护TDDP数据内容的泄露，需要进行加密处理。为了便于实现和整合，加密使用DES算法。加密的内容包括TDDP数据。因此，此加密不包含对摘要的加密。
密钥的生成方式为：登录路由器的用户名和密码的字符串链接起来算MD5，取摘要的前8字节。如用户名是admin，密码是123，算MD5的串为admin123。这样的话，用户登录用户名或密码改变，则密钥改变，从而验证用户的合法性。
报文的构建：
在步骤S1中，内存清零：将发送的缓冲清0，防止无效的初始化数据的使用。
在步骤S2中，除长度和摘要外，对TDDP报头各字段赋值：
当需要发送数据包时，TDDP头部中的除长度和摘要字段的值外，其他信息都是能够确定的，所以对其各字段进行赋值。
在步骤S3中，TDDP数据的构建：
根据实际应用需求，构建TDDP数据。
在步骤S4中，附加填充位：为满足DES加密的长度是8的整数倍的要求，如果TDDP数据的长度不能被8整除，则在TDDP数据的尾部添加填充位。填充位的值为0x00。
在步骤S5中，为长度字段赋值：根据附加填充位后TDDP数据的长度为TDDP报头的长度字段赋值。
在步骤S6中，计算TDDP包的摘要，存储于摘要字段：
对整个报文计算摘要(DIGEST)，将摘要的内容存放于TDDP报头的Digest字段。整个报文摘要的计算包括了报头的Digest字段，所以在对摘要赋值前，其值一定是全零(0x00)。
在步骤S7中，判断数据长度是否大于零：
由于DES加密只是对TDDP数据进行加密，而存在TDDP数据长度是零的情况。因此，当长度为零时，不进行加密处理，否则进行加密处理。此时，TDDP数据的长度一定能被8整除。
DES加密：
使用事先约定好的DES加密算法对TDDP数据进行加密。
报文的解析：
在步骤S10中，接收TDDP包，判断TDDP数据长度是否大于零：
判断TDDP报头的长度(PktLength)字段所指定的TDDP数据的长度，如果是零，则无需进行解密处理；如果大于零(一定是8的整数倍)，则需要进行解密处理。
DES解密：使用事先约定好的DES密钥进行解密。
在步骤S20中，提取摘要，并清零：
为校验报文的摘要是否正确，需要先将报文中的摘要提取出来，并清零(0x00)。这样就可以对整个报文计算信息摘要。
在步骤S30中，计算摘要并匹配：
通过重新计算所获取的摘要和之前提的摘要进行匹配，确定报文内容是否被篡改。
报文的处理：
当解密、校验成功后，就可以进行报文的实际应用和处理。此时需要注意的问题是TDDP数据的有效长度的计算。
在本发明实施例中，主控CPU与受控CPU通过TDDP协议进行通信，主控CPU向受控CPU发送TDDP请求包，受控CPU收到TDDP请求包后，解析TDDP请求包并按照请求作相应的处理，然后将处理之后的结果(TDDP应答包)发送到主控CPU。TDDP请求包的内容主要包括以下三项：获取配置，设置配置，执行特殊命令(如恢复出厂设置，重启等)。利用现有命令，同时通过向特殊命令集合中增加新的命令，就可以有效的实现主控CPU与受控CPU之间的通信。在可靠性方面通过超时重发机制来保证。
请参阅图1，为本发明实施例提供的CPU之间的数据通信方法的实现流程，其包括以下步骤：
在步骤S101中，主控CPU接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；
在本发明实施例中，主控CPU主要包括：接收线程、处理线程以及发送线程。接收线程接收外部输入的TDDP数据包，并将所述TDDP数据包存储在接收链表中，然后发送信号量通知处理线程从接收链表中读取TDDP数据。
其中，外部输入的TDDP数据包主要来自无线配置管理页面输入的数据，然后将数据封装成TDDP数据包。
在步骤S102中，主控CPU从所述接收链表中读取TDDP数据包；
在本发明实施例中，处理线程接收到信号量时，从所述接收链表中读取TDDP数据。
在步骤S103中，主控CPU解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
在本发明实施例中，处理线程解析所述TDDP数据，当分析出有TDDP数据需要发送，则发送消息通知发送线程有数据需要发送；发送线程从消息中取出TDDP数据，然后将所述TDDP数据发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
在本发明实施例中，处理线程从所述接收链表中取出TDDP数据后，判断所述TDDP数据是否是TDDP请求，若是，则判断是否是特殊命令，若是，则查表，判断表中是否有该特殊命令对应的条目，若有，则调用本地处理函数；如果表中没有对应条目，则转换PKTID，并发送消息给发送线程。若判断出不是特殊命令，则判断是否是获取/设置配置命令，若是，则查表，若表中有获取/设置配置命令对应的条目，则调用本地处理函数。
在本发明实施例中，如果处理线程正在处理一个TDDP数据包的过程中，接收线程接收到TDDP数据包，并将所述TDDP数据包存储在接收链表中，处理线程处理完当前TDDP数据包后，会继续从接收链表中取出TDDP数据包进行分析处理，直到接收链表中无TDDP数据包为止。由此可见，接收链表中的TDDP数据包都能够及时得到处理，不会影响效率。
请参阅图2，为本发明实施例提供的CPU之间的数据通信系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。所述CPU之间的数据通信系统包括：TDDP接收模块102、TDDP处理模块104、以及TDDP发送模块106。所述CPU之间的数据通信系统可以是内置于处理器中的软件单元、硬件单元或者是软硬件结合的单元。
TDDP接收模块102接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；TDDP处理模块104从所述接收链表中读取TDDP数据包，并解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包通过TDDP发送模块106发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
所述TDDP接收模块，具体用于接收外部输入的TDDP数据包，并将所述TDDP数据包存储在接收链表中，然后发送信号量通知TDDP处理模块从接收链表中读取TDDP数据。
所述TDDP处理模块，具体用于接收到信号量时，从所述接收链表中读取TDDP数据；并解析所述TDDP数据，当分析出有TDDP数据需要发送，则发送消息通知TDDP发送模块有数据需要发送。
所述TDDP发送模块，具体用于从消息中取出TDDP数据，然后将所述TDDP数据发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
在本发明实施例中，主控CPU和受控CPU可以分别内置在不同的设备或同一设备中。例如，主控CPU内置于ADSL设备中，受控CPU内置于AP设备中。
本发明使用TDDP协议能够实现多CPU之间的通信，采用多线程处理上更加快捷。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种CPU之间的数据通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
主控CPU接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；
主控CPU从所述接收链表中读取TDDP数据包；
主控CPU解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，主控CPU包括：接收线程、处理线程以及发送线程；
所述主控CPU接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中的步骤，具体为：
接收线程接收外部输入的TDDP数据包，并将所述TDDP数据包存储在接收链表中，然后发送信号量通知处理线程从接收链表中读取TDDP数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主控CPU从所述接收链表中读取TDDP数据包的步骤，具体为：
处理线程接收到信号量时，从所述接收链表中读取TDDP数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主控CPU解析所述TDDP数据包，若分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU的步骤，具体为：
处理线程解析所述TDDP数据，当分析出有TDDP数据需要发送，则发送消息通知发送线程有数据需要发送；发送线程从消息中取出TDDP数据，然后将所述TDDP数据发送给受控CPU。
5.一种CPU之间的数据通信系统，其特征在于，所述系统包括：
TDDP接收模块，用于接收外部输入的TDDP数据包，将所述TDDP数据包存储在接收链表中；
TDDP处理模块，用于从所述接收链表中读取TDDP数据包，并解析所述TDDP数据包；
TDDP发送模块，用于TDDP处理模块分析出有TDDP数据需要发送，则将所述TDDP数据包发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述TDDP接收模块，具体用于接收外部输入的TDDP数据包，并将所述TDDP数据包存储在接收链表中，然后发送信号量通知TDDP处理模块从接收链表中读取TDDP数据。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述TDDP处理模块，具体用于接收到信号量时，从所述接收链表中读取TDDP数据；并解析所述TDDP数据，当分析出有TDDP数据需要发送，则发送消息通知TDDP发送模块有数据需要发送。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述TDDP发送模块，具体用于从消息中取出TDDP数据，然后将所述TDDP数据发送给受控CPU，受控CPU收到TDDP数据包后，解析TDDP数据包并按照请求作相应的处理。
9.一种包括权利要求5至8任一项所述的CPU之间的数据通信系统的处理器。
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Owner name: TP-LINK TECHNOLOGIES CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN TP-LINK TECHNOLOGY CO., LTD. |
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Address after: 2, 1-6 floor, South District, Pingshan Industrial Zone, Taoyuan street, Nanshan District, Guangdong, Shenzhen 518000, China Patentee after: TP-LINK Technologies Co., Ltd. Address before: 2, 1-6 floor, South District, Pingshan Industrial Zone, Taoyuan street, Nanshan District, Guangdong, Shenzhen 518055, China Patentee before: Shenzhen TP-Link Technology Co., Ltd. |