CN103365691B - 基于分布式存储的sca组件加载装置及加载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于分布式存储的SCA组件加载装置及加载方法，以提高SCA组件的加载速度。SCA组件加载装置包括与GPP上的加载接口驱动装置相连的总线和多个可加载目标器件；在所述GPP上还包括与加载接口驱动和GPP存储器相连的加载代理逻辑设备，加载代理逻辑设备的个数与可加载目标器件的个数相同，所述加载代理逻辑设备的加载文件记录存放在GPP存储器中；所述多个可加载目标器件与内部加载总线相连；在所述内部加载总线与总线之间还连有加载代理装置，所述加载代理装置还与加载存储器相连；GPP上的加载代理逻辑设备根据GPP存储器中的加载文件记录，经加载接口驱动装置，通过总线，调用加载代理装置，加载代理装置根据加载存储器中可加载目标器件的数据对可加载目标器件实现加载。<!--1-->
Description
技术领域
本发明属于软件通信技术领域，特别是一种基于分布式存储的SCA组件加载装置及加载方法。
背景技术
软件无线电是采用开放体系架构，将模块化的硬件单元通过标准接口构成通用的硬件平台，通过加载波形软件实现无线通信功能的通信系统。也就是说，软件无线电台相当于高速计算机加天线。软件无线电最突出的特点就是开放性和灵活性。
软件通信体系结构（以下简称SCA）是软件无线电领域一个已被普遍认可和使用的技术标准。SCA系统地提炼了各种无线通信系统的共同属性，采用面向对象的系统设计和分析方法对各部分的组成、层次划分以及互连方式进行了描述，从而使其涵盖各种特定的应用领域。SCA是一套适用于软件可编程电台的法则、方法和设计标准，它独立于系统实现，目标是确保软件和硬件的可移植性和可配置性；能够使新旧系统之间具有很好的连续性和继承性，并确保依据SCA开发的产品之间能够互通。
SCA定义了在通用硬件平台上动态加载软件波形的一般方法和接口，主要包括：
1、软件波形划分为若干个组件，每个组件将由一个实际的物理器件进行加载运行，波形中波形组件的构成及其加载要求由一系列域配置文件来进行描述。
2、硬件平台上的每个可进行组件加载的实际物理器件分别有一个软件可加载逻辑设备来代理，该代理逻辑设备提供load接口，用于进行组件的加载。SCA标准只规定了可加载设备load接口的原语和行为，而没有规定其具体的实现方法
3、SCA核心框架的应用工厂提供一个create接口，用于创建一个波形实例。SCA标准规定的波形实例创建过程如下：
31、客户调用本操作接口；
32、根据波形组件域配置文件中描述的加载需求，对硬件平台中可加载设备的加载能力进行评估；
33、如果应用可以被创建（即波形中的每一个波形组件都在硬件平台找到了满足其加载需求的可加载设备），则创建一个波形实例；
（后续过程略）
SCA标准是一个顶层设计标准，在其后又诞生了一系列标准用于指导SCA系统实现，其中GJB7094-2010《软件通信体系结构波形装配与部署要求》又对SCA组件加载进行了规定，规定如下：
1、波形组件划分为可在通用处理器（以下简称GPP）上运行的公共对象请求代理（以下简称CORBA）组件和非CORBA组件，非CORBA组件又分为可在数字信号处理器（以下简称DSP）上运行的DSP组件和可在现场可编程门阵列（以下简称FPGA）上运行的FPGA组件。
2、CORBA组件由GPP硬件逻辑设备的load方法进行加载。
非CORBA组件由DSP硬件或FPGA硬件可加载逻辑设备的load方法进行加载，加载装置结构示意图如图3所示。
GPP上运行可加载逻辑设备及加载接口驱动程序。可加载逻辑设备通过总线向加载接口发送加载命令及数据。加载接口负责接收加载命令和数据，对可加载目标器件进行加载。加载流程如图4所示。
GJB7094-2010对SCA标准中规定的组件加载方法进行了细化，但仍然只规定了组件加载的抽象过程，未规定波形加载的实现细节。
现有波形组件加载方法如图5所示。
1、SCA组件的加载以调用可加载设备的load方法开始，调用的参数为待加载SCA组件的文件名称；
2、可加载设备通过文件系统将SCA组件文件打开；
3、SCA组件文件通常都存储在外部存储器（如FLASH等）,可加载设备需将SCA组件文件中的数据读取到系统内存中；
4、可加载设备调用加载接口驱动的相关接口，通过加载总线，将SCA组件文件中的数据分段传输到加载接口，同时对传输过程进行校验；
5、当SCA组件文件的所有数据传输完毕后，加载接口使用接收到的SCA组件文件数据对加载目标器件实施加载；
6、当加载接口对完成对加载目标器件的加载后，检查加载状态，将加载结果通过加载接口驱动返回给可加载设备；
7、可加载设备判断加载状态，如加载正常，则加载过程结束。
以现有波形组件加载方法进行波形加载，一个组件的加载时间是组件文件从外部存储器读入内部存储器的时间、组件文件通过加载总线传输到加载接口的时间和加载接口对目标器件进行加载的时间的总和，通常需要十几秒到几十秒；一个波形由多个组件组成，一个波形的创建时间就可能达到数分钟。
因此现有波形组件加载方法存在的主要问题是：加载速度慢，严重影响SCA系统的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分布式存储的SCA组件加载装置，以提高SCA组件的加载速度。
本发明的另一目的在于提供一种基于分布式存储的SCA组件的快速加载方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于分布式存储的SCA组件加载装置，包括与GPP上的加载接口驱动装置相连的总线和多个可加载目标器件；在所述GPP上还包括与加载接口驱动和GPP存储器相连的加载代理逻辑设备，加载代理逻辑设备的个数与可加载目标器件的个数相同，所述加载代理逻辑设备的加载文件记录存放在GPP存储器中；所述多个可加载目标器件与内部加载总线相连；在所述内部加载总线与总线之间还连有加载代理装置，所述加载代理装置还与加载存储器相连；GPP上的加载代理逻辑设备根据GPP存储器中的加载文件记录，经加载接口驱动装置，通过总线，调用加载代理装置，加载代理装置根据加载存储器中可加载目标器件的数据对可加载目标器件实现加载。
实现本发明另一目的的技术解决方案为：一种基于分布式存储的SCA组件加载方法，包括如下步骤：
21）加载代理逻辑设备调用待加载SCA组件的信息文件；
22）加载代理逻辑设备从SCA组件的信息文件中获取该组件的信息；
23）加载代理逻辑设备检索GPP存储器中的加载文件记录；
24）判断是否曾经加载过：将加载文件记录与待加载SCA组件信息对比，判断该待加载SCA组件是否曾经加载过；
25）未曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件未曾加载过，则更新加载文件记录，加载代理逻辑设备通过总线，将SCA组件信息文件内的数据传输给加载代理装置，加载代理装置将数据存储到加载存储器中；
26）曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件曾经加载过，则加载代理装置直接从加载存储器中读取待加载SCA组件的数据；
27）加载代理装置利用待加载SCA组件的数据对可加载目标器件实施加载；
28）反馈加载信息：加载代理装置完成对可加载目标器件的加载后，检查加载状态，将加载结果通过总线和加载接口驱动装置，反馈给加载代理逻辑设备；
本发明与现有技术相比，其显著优点：
通过分布存储和多级代理，节省常用组件加载时的文件读取和传输时间，从而提高平台的加载效率和波形重构能力。通过预加载，省去常用组件的整个加载时间，实现波形的瞬间重构。因而，本发明可以显著提高SCA组件的加载速度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明基于分布式存储的SCA组件加载装置结构示意图。
图2是本发明基于分布式存储的SCA组件加载方法流程图。
图3是非CORBA组件加载装置结构示意图。
图4是非CORBA组件加载过程流程图。
图5是现有技术波形组件加载方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于分布式存储的SCA组件加载装置，包括与GPP上的加载接口驱动装置相连的总线和多个可加载目标器件；
在所述GPP上还包括与加载接口驱动和GPP存储器相连的加载代理逻辑设备，加载代理逻辑设备的个数与可加载目标器件的个数相同，所述加载代理逻辑设备的加载文件记录存放在GPP存储器中；
所述多个可加载目标器件与内部加载总线相连；
在所述内部加载总线与总线之间还连有加载代理装置，所述加载代理装置还与加载存储器相连；
GPP上的加载代理逻辑设备根据GPP存储器中的加载文件记录，经加载接口驱动装置，通过总线，调用加载代理装置，加载代理装置根据加载存储器中可加载目标器件的数据对可加载目标器件实现加载。
如图2所示，本发明基于分布式存储的SCA组件加载方法，包括如下步骤：
21）加载代理逻辑设备调用待加载SCA组件的信息文件；
22）加载代理逻辑设备从SCA组件的信息文件中获取该组件的信息；
23）加载代理逻辑设备检索GPP存储器中的加载文件记录；
24）判断是否曾经加载过：将加载文件记录与待加载SCA组件信息对比，判断该待加载SCA组件是否曾经加载过；
25）未曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件未曾加载过，则更新加载文件记录，加载代理逻辑设备通过总线，将SCA组件信息文件内的数据传输给加载代理装置，加载代理装置将数据存储到加载存储器中；所述更新加载文件记录具体为：
31）通过文件系统将SCA组件文件打开；
32）加载代理逻辑设备将SCA组件文件中的数据读取到系统内存中；
33）加载代理逻辑设备调用加载接口驱动装置，通过总线，将SCA组件文件中的数据分段传输到加载代理装置，同时对传输过程进行校验；
34）加载代理装置将接收到的SCA组件数据存储到加载存储器中；
35）加载代理逻辑设备同时将新加载的组件信息添加到GPP存储器中的加载文件记录中。
26）曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件曾经加载过，则加载代理装置直接从加载存储器中读取待加载SCA组件的数据；
27）加载代理装置利用待加载SCA组件的数据对可加载目标器件实施加载；
28）反馈加载信息：加载代理装置完成对可加载目标器件的加载后，检查加载状态，将加载结果通过总线和加载接口驱动装置，反馈给加载代理逻辑设备；
加载代理逻辑设备判断加载状态是否正常，如正常，则加载过程结束，否则,重新执行加载过程或产生异常消息。
如果对加载目标器件实施加载的加载接口所拥有的存储器容量有限，则SCA组件加载装置可以根据需要进行分级。例如，一个通道级组件加载装置可以对多个板卡级组件加载装置进行加载，一个板卡级组件加载装置可以对多个器件级组件加载装置进行加载。以类似CPU多级cache存储的方式实现分布式存储和多级代理的组件加载。
对于一些常用的组件，如果加载器件条件允许（即加载器件有足够的容量、具备多任务或局部加载能力），组件加载代理装置可以预先将常用组件加载到特定的器件上，但是，不对已加载到目标器件的SCA组件进行激活。当SCA组件执行加载时，组件加载装置只需要对已预先加载的组件进行激活即可。
通过上述装置和方法看出，本发明通过分布存储和多级代理，节省常用组件加载时的文件读取和传输时间，从而提高平台的加载效率和波形重构能力；通过预加载，省去常用组件的整个加载时间，实现波形的瞬间重构。通过上述方式的组合，显著提高了SCA组件的加载速度，解决了现有技术加载速度慢，严重影响SCA系统的性能的问题。
Claims (3)
1.一种基于分布式存储的SCA组件加载装置，包括与GPP上的加载接口驱动装置相连的总线和多个可加载目标器件，其特征在于：
在所述GPP上还包括与加载接口驱动装置和GPP存储器相连的加载代理逻辑设备，加载代理逻辑设备的个数与可加载目标器件的个数相同，所述加载代理逻辑设备的加载文件记录存放在GPP存储器中；
所述多个可加载目标器件与内部加载总线相连；
在所述内部加载总线与总线之间还连有加载代理装置，所述加载代理装置还与加载存储器相连；
GPP上的加载代理逻辑设备根据GPP存储器中的加载文件记录，经加载接口驱动装置，通过总线，调用加载代理装置，加载代理装置根据加载存储器中可加载目标器件的数据对可加载目标器件实现加载。
2.一种基于分布式存储的SCA组件加载方法，其特征在于，包括如下步骤：
21)加载代理逻辑设备调用待加载SCA组件的信息文件；
22)加载代理逻辑设备从SCA组件的信息文件中获取该组件的信息；
23)加载代理逻辑设备检索GPP存储器中的加载文件记录；
24)判断是否曾经加载过：将加载文件记录与待加载SCA组件信息对比，判断该待加载SCA组件是否曾经加载过；
25)未曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件未曾加载过，则更新加载文件记录，加载代理逻辑设备通过总线，将SCA组件信息文件内的数据传输给加载代理装置，加载代理装置将数据存储到加载存储器中；
26)曾加载过SCA组件处理：如该待加载SCA组件曾经加载过，则加载代理装置直接从加载存储器中读取待加载SCA组件的数据；
27)加载代理装置利用待加载SCA组件的数据对可加载目标器件实施加载；
28)反馈加载信息：加载代理装置完成对可加载目标器件的加载后，检查加载状态，将加载结果通过总线和加载接口驱动装置，反馈给加载代理逻辑设备。
3.根据权利要求2所述的基于分布式存储的SCA组件加载方法，其特征在于，所述未曾加载过SCA组件处理步骤中，所述更新加载文件记录具体为：
31)通过文件系统将SCA组件文件打开；
32)加载代理逻辑设备将SCA组件文件中的数据读取到系统内存中；
33)加载代理逻辑设备调用加载接口驱动装置，通过总线，将SCA组件文件中的数据分段传输到加载代理装置，同时对传输过程进行校验；
34)加载代理装置将接收到的SCA组件数据存储到加载存储器中；
35)加载代理逻辑设备同时将新加载的组件信息添加到GPP存储器中的加载文件记录中。
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