CN111404793B - 一种控制物理can口和虚拟can口进行映射的方法，系统，设备及可读存储介质 - Google Patents

一种控制物理can口和虚拟can口进行映射的方法，系统，设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，系统，设备及可读存储介质，客户端配置本地CAN设备对应的CAN口属性；服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；客户端接收服务器端广播的物理CAN口的属性，并将本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；客户端判断本地CAN口属性是否有设置成服务器端广播的物理CAN口属性的权限；如有，服务器端广播设置具有权限客户端的本地CAN口属性，使客户端通过物理CAN口进行数据透传。本发明满足同一时间段同时使用真实的物理CAN口设备，避免限制系统的CAN通信接口使用范围，进而充分利用系统资源。

Description

一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，系统，设备 及可读存储介质
技术领域
本发明涉及计算机通信领域，尤其涉及一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，系统，设备及可读存储介质。
背景技术
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的协议。
目前CAN总线协议通信方式已经不局限于在汽车领域使用，已经应用到云计算和虚拟机领域，为了提高物理资源的利用率，通常将一台物理设备的CAN口设备与多个虚拟机的虚拟CAN口设备进行映射，通过数据通信网络化的方式，实现虚拟CAN口与物理CAN口数据的透传。
这样可以将一台真实的物理CAN口设备分配给某个虚拟机中使用。多个虚拟机的CAN口设备可以同时与某个物理CAN口设备映射，但因为真实的物理CAN口设备只有一个，所以同一时刻只能将物理CAN口设备的属性设置为一个虚拟机的虚拟CAN口设备的属性。同一时刻无法实现多个虚拟机的虚拟CAN口使用物理CAN口设备，导致系统的物理CAN口设备利用率不高，无法满足多个虚拟CAN口在同一时间段同时使用真实的物理CAN口设备，限制了系统的使用范围，无法充分利用系统资源。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，方法包括：
步骤一，客户端配置本地CAN设备对应的CAN口属性；
步骤二，服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
步骤三，客户端接收服务器端广播的物理CAN口的属性，并将本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；
步骤四，客户端判断本地CAN口属性是否有设置成服务器端广播的物理CAN口属性的权限；
步骤五，如有，服务器端广播设置具有权限客户端的本地CAN口属性，使客户端通过物理CAN口进行数据透传。
优选地，方法还包括：
客户端启动后或客户端网络重新连接后，客户端查询本地CAN口属性的权限；
如客户端有权限，客户端基于本地CAN口并通过服务器端的物理CAN口进行数据透传。
优选地，如客户端无权限，则等待服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
或向服务器端发送请求，获取物理CAN口的属性，并与本地CAN口属性进行比对判断。
优选地，方法还包括：
客户端实时监测本地CAN口属性，判断本地CAN口属性是否被修改；
如果本地CAN口属性修改；
将修改后的本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；判断是否有权限通过物理CAN口进行数据透传。
优选地，方法还包括：
配置客户端修改广播物理CAN口属性权限；
具有权限的客户端对当前的待广播的物理CAN口属性权限进行修改。
优选地，客户端关闭时或断开网络连接时，清除本地CAN口属性。
优选地，服务器端配置CAN通信的波特率，数据类型标识位，数据通信方向标识码以及计数码。
本发明还提供一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的系统，包括：物理机和虚拟机；
虚拟机配置有客户端，虚拟网口以及虚拟CAN驱动模块；
物理机设置有服务器端，CAN接口，网口以及CAN驱动模块；
虚拟机的虚拟网口与物理机的网口通信连接；
虚拟CAN驱动模块通过客户端连接虚拟网口；
CAN接口通过CAN驱动和服务器端连接网口。
本发明还提供一种实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法；
处理器，用于执行所述计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，以实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
本发明还提供一种具有控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明可以基于当前需求设置物理CAN口属性，使具有物理CAN口属性的客户端，通过物理CAN口进行数据透传。满足同一时间段同时使用真实的物理CAN口设备，避免限制系统的CAN通信接口使用范围，进而充分利用系统资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法流程图；
图2为控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的系统示意图。
具体实施方式
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
本发明中服务端是与物理设备连接的宿主机中部署的软件程序，通过网络接收数据，并将数据发送到真实的物理CAN口设备；客户端是虚拟机中部署的软件程序，截获虚拟CAN设备的数据，并将数据通过网络发送到服务端。
具体的，本发明的实现方法中，如图1所示，
S11，客户端配置本地CAN设备对应的CAN口属性；
具体的，客户端具有预设的CAN口属性，或者用户基于客户端的使用需求，配置CAN口属性。或者客户端在系统中，基于服务器端的统一设置CAN口属性。
S12，服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
这里的服务器端对当前的物理CAN口的属性进行广播，并传输到每个客户端。
S13，客户端接收服务器端广播的物理CAN口的属性，并将本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；
具体的，客户端接收到服务器端当前广播的物理CAN口属性后，客户端基于本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对。
这里的本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性可能相同，有可能不同。
S14，客户端判断本地CAN口属性是否有设置成服务器端广播的物理CAN口属性的权限；
也就是判断客户端的本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性相同。或者说是否匹配。
S15，如有，服务器端广播设置具有权限客户端的本地CAN口属性，使客户端通过物理CAN口进行数据透传。
作为本发明中的方法，服务器端配置的物理CAN口属性可以涉及CAN通信的波特率，数据类型标识位，数据通信方向标识码以及计数码。
比如可以通过协议格式进行设置。如包头+魔数+类型+方向+计数+预留+数据+校验+包尾的形式。
可以配置共48字节，其中，
[包头]:4字节，固定为:0xAABBCCDD
[魔数]:6字节，固定为:CONSYS字符
[类型]:1字节
0x10--客户端设置本地CANx设备对应的服务器端的物理CAN口x的属性
0x11--客户端查询本地CANx设备对应的服务器端的物理CAN口x的属性
0x12--服务器广播物理CAN口x的属性到客户端
0x30--服务器广播设置物理CAN口x的属性的权限到客户端
0x31--客户端查询本单元是否有设置本地CANx设备对应服务器端的物理CAN口x的属性的权限
[方向]:1字节
0xA1--握手1:从本端到服务器端
0xB2--握手2:从服务器端到本端
0xC3--握手3:从本端到服务器端
[计数]:4字节，不同类型独立计数，从0开始增加，每发1次同类型的方向为A1的帧，计数加1
[预留]:8字节，全0
[数据]:16字节
[校验]:4字节，对(包头+魔数+类型+方向+计数+预留+数据)以4字节为单位，做CRC校验
[包尾]:4字节，固定0xDDCCBBAA
本发明涉及收到A1方向的包后需立即发送回复即发送B2方向的包，同理收到B2方向的包需立即回复，即发送C3方向的包，而收到C3方向的包意味着握手结束，不需要回复。
发送A1方向的包之后2秒钟未收到B2方向的同类型同计数的包，必须重新发送A1方向的包。
发送B2方向的包之后2秒钟未收到C3方向的同类型同计数的包，必须重新发送B2方向的包。
作为本发明提供的实施方法还包括：
客户端启动后或客户端网络重新连接后，客户端查询本地CAN口属性的权限；
如客户端有权限，客户端基于本地CAN口并通过服务器端的物理CAN口进行数据透传。
如客户端无权限，则等待服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
或向服务器端发送请求，获取物理CAN口的属性，并与本地CAN口属性进行比对判断。
作为本发明提供的实施方法中，如果客户端修改了本地的属性，进一步的来讲，客户端实时监测本地CAN口属性，判断本地CAN口属性是否被修改；
如果本地CAN口属性修改；
将修改后的本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；判断是否有权限通过物理CAN口进行数据透传。
作为本发明提供的实施方法中，服务器端可以配置某一个或某几个客户端相应的权限，使具有权限的客户端可以增删改查相应的物理CAN口属性权限。具体的，配置客户端修改广播物理CAN口属性权限；
具有权限的客户端对当前的待广播的物理CAN口属性权限进行修改。客户端修改广播物理CAN口属性权限之后，服务器端对修改后的权限进行本地更新。
基于上述方法本发明还提供一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的系统，如图2所示，包括：物理机1和虚拟机2；
虚拟机2配置有客户端23，虚拟网口21以及虚拟CAN驱动模块23；物理机1设置有服务器端11，CAN接口13，网口14以及CAN驱动模块12；虚拟机2的虚拟网口21与物理机1的网口通信连接；虚拟CAN驱动模块23通过客户端23连接虚拟网口21；CAN接口13通过CAN驱动和服务器端11连接网口。
虚拟机2具有应用程序端口以及人机交互接口，供用户进行操作。物理机1的CAN接口13进行数据的通信。
基于上述方法的步骤，本发明中的虚拟机程序启动后或每次网络重连后，客户端查询物理CAN口的属性的权限。有权限，则通过物理CAN口进行数据透传。无权限，则可以当前查询物理CAN口属性，向物理机请求权限，并通过物理CAN口进行数据透传。
虚拟机可以实时监测本地CAN口属性，如果本地属性有修改，检查修改后的CAN口的属性是否有权限。
同样的，物理机可以基于系统需要，或用户的配置修改权限，并进行权限广播。
虚拟机可以基于当前需要，或者基于物理机的修改，来对当前的本地CAN口属性进行修改，使虚拟机具有权限，能够通过物理CAN口进行数据透传。
基于上述方法和系统本发明还提供一种实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法；处理器，用于执行所述计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，以实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
基于上述方法和系统本发明还提供一种具有控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的索引方法。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，其特征在于，方法包括：
服务端是与物理设备连接的宿主机中部署的软件程序，通过网络接收数据，并将数据发送到真实的物理CAN口设备；客户端是虚拟机中部署的软件程序，截获虚拟CAN设备的数据，并将数据通过网络发送到服务端；
步骤一，客户端配置本地CAN设备对应的CAN口属性；
步骤二，服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
步骤三，客户端接收服务器端广播的物理CAN口的属性，并将本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；
步骤四，客户端判断本地CAN口属性是否有设置成服务器端广播的物理CAN口属性的权限；
步骤五，如客户端有权限，客户端基于本地CAN口并通过服务器端的物理CAN口进行数据透传。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
方法还包括：
客户端启动后或客户端网络重新连接后，客户端查询本地CAN口属性的权限；
如客户端有权限，客户端基于本地CAN口并通过服务器端的物理CAN口进行数据透传。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
如客户端无权限，则等待服务器端广播物理CAN口的属性到每个客户端；
或向服务器端发送请求，获取物理CAN口的属性，并与本地CAN口属性进行比对判断。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
方法还包括：
客户端实时监测本地CAN口属性，判断本地CAN口属性是否被修改；
如果本地CAN口属性修改；
将修改后的本地CAN口属性与服务器端广播的物理CAN口属性进行比对；判断是否有权限通过物理CAN口进行数据透传。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
方法还包括：
配置客户端修改广播物理CAN口属性权限；
具有权限的客户端对当前的待广播的物理CAN口属性权限进行修改。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
客户端关闭时或断开网络连接时，清除本地CAN口属性。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
服务器端配置CAN通信的波特率，数据类型标识位，数据通信方向标识码以及计数码。
8.一种控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的系统，其特征在于，系统采用如权利要求1至7任意一项所述的控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法；
系统包括：物理机和虚拟机；
虚拟机配置有客户端，虚拟网口以及虚拟CAN驱动模块；
物理机设置有服务器端，CAN接口，网口以及CAN驱动模块；
虚拟机的虚拟网口与物理机的网口通信连接；
虚拟CAN驱动模块通过客户端连接虚拟网口；
CAN接口通过CAN驱动和服务器端连接网口。
9.一种实现控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法；
处理器，用于执行所述计算机程序及控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法，以实现如权利要求1至7任意一项所述控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
10.一种具有控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至7任意一项所述控制物理CAN口和虚拟CAN口进行映射的方法的步骤。
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