CN114726678B - 一种afdx总线数据的调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AFDX总线数据的调度方法及装置，将每条虚拟链路划分为至少一条子虚拟链路，并基于子虚拟链路对虚拟链路的带宽进行划分，每条子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子虚拟链路和一个应用任务，在进行数据调度时，从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，利用目标通信端口完成总线数据调度。本发明通过虚拟链路和子虚拟链路对网络总线带宽进行划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时。

Description

一种AFDX总线数据的调度方法及装置

技术领域

本发明涉及AFDX总线技术领域，更具体的说，涉及一种AFDX总线数据的调度方法及装置。

背景技术

目前，航空电子系统对信息传输网络的综合化、可扩展性、带宽、传输实时性、可靠性等的要求越来越高，在此背景下，以传统以太网通信标准为基础，经过适应性修改后衍生的AFDX(Avionics Full Duplex Switched Ethernet，全双工交换式以太网)总线应运而生。相对于传统总线，AFDX总线具有更高的可靠性、对恶劣环境更强的适应性以及更高的实时性，其传输速率可以达到100Mbit/s甚至1000Mbit/s，能够很好的满足当前航空电子系统的应用需求，在当前的大型客机如A380、C919中得到了广泛的应用。

在AFDX总线数据调度中，一般都是以VL(Virtual Link，虚拟链路)的BAG(Bandwidth Allocation Gap，带宽分配间隔)为调度依据，在网络规划时，按照VL为单位规划，往往存在多个通信端口共享一个VL带宽的情况，由于每个通信端口对应一个上层应用，因此使得一个VL下的多个上层应用之间存在带宽抢占情况，从而导致数据传输延迟。而对于某些关键应用任务，其对带宽的要求和对数据传输的时效性要求往往是苛刻的，如果将关键应用任务对应的应用和其他应用共享一个VL带宽，则会对航空环境下整个任务的调度和决策系统带来不可预知的问题。比如，某一个应用要求消息周期为10ms，其所属VL的BAG为5ms，如果该VL下还承载着其他的非周期消息，当其他的非周期消息长度较长需要在多个BAG里发送时，比如该非周期消息分为3个AFDX分片报文，则如果不限制该非周期消息，其就会连续占用3个BAG共15ms的发送时间，而在这15ms内会打乱以10ms为消息周期的消息。

因此，如何提供一种AFDX总线数据的调度方法来保证关键应用任务的VL带宽，避免数据传输延时成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种AFDX总线数据的调度方法及装置，以实现在以虚拟链路为基本单位对网络总线带宽划分的基础上，又将虚拟链路划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路将网络总线带宽进一步划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证了关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时，因此能够更好的满足航空电子的确定性要求。

一种AFDX总线数据的调度方法，包括：

从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，其中，每条所述虚拟链路包含至少一条子虚拟链路，所述虚拟链路的带宽被所述至少一条子虚拟链路划分，每条所述子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个所述通信端口对应一条所述子虚拟链路和一个应用任务；

按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

判断所述目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据；

如果是，则将所述待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将所述待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

可选的，所述从各条虚拟链路中，查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，包括：

从各条所述虚拟链路中，查找到当前时刻距离上次发送消息数据的时间已经达到或是超过对应带宽分配间隔周期的虚拟链路，并将查找到的所述虚拟链路确定为所述目标虚拟链路。

可选的，所述按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，包括：

按照所述子虚拟链路轮询调度策略，确定所述目标虚拟链路中上一次最后轮询的子虚拟链路；

从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到所述目标通信端口。

可选的，所述从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到所述目标通信端口，包括：

从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，依次判断所述目标虚拟链路中的每个所述子虚拟链路对应的通信端口为周期通信端口或非周期通信端口；

当轮询到的所述子虚拟链路对应所述周期通信端口时，判断当前时刻距离所述周期通信端口上次发送消息数据的时间是否已经达到或是超过所述周期通信端口对应的通信周期；

如果是，则将所述周期通信端口确定为所述目标通信端口；

如果否，则禁止允许所述周期通信端口发送消息数据。

可选的，还包括：

当轮询到所述子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，直接将所述非周期通信端口确定为所述目标通信端口。

可选的，还包括：

当轮询到所述子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，仅在轮询到所述非周期通信端口对应的当前子虚拟链路时，控制所述非周期通信端口占用所述当前子虚拟链路的带宽；

轮询到所述当前子虚拟链路以外的子虚拟链路时，控制所述非周期通信端口禁止占用当前轮询的子虚拟链路的带宽。

可选的，当每条所述子虚拟链路对应多个通信端口时，所述多个通信端口共享一个所述子虚拟链路的带宽。

可选的，同一个所述虚拟链路对应的各个所述子虚拟链路的带宽相同或是不同。

可选的，所述本地缓存中存储有总线调度配置信息，所述总线调度配置信息至少包括虚拟链路的带宽分配间隔信息，所述虚拟链路包含的子虚拟链路的数量，每个通信端口对应的所述子虚拟链路以及每个所述通信端口的属性。

一种AFDX总线数据的调度装置，包括：

链路查找单元，用于从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，其中，每条所述虚拟链路包含至少一条子虚拟链路，所述虚拟链路的带宽被所述至少一条子虚拟链路划分，每条所述子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个所述通信端口对应一条所述子虚拟链路和一个应用任务；

通信端口查找单元，用于按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

判断单元，用于判断所述目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据；

调度单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，将所述待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将所述待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种AFDX总线数据的调度方法及装置，将每条虚拟链路划分为至少一条子虚拟链路，并基于子虚拟链路对虚拟链路的带宽进行划分，每条子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子虚拟链路和一个应用任务，在进行AFDX总线数据调度时，从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，当目标通信端口的外部数据缓存中有待发送消息数据时，将待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。本发明在以虚拟链路为基本单位对网络总线带宽划分的基础上，又将虚拟链路划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路将网络总线带宽进一步划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证了关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时，因此能够更好的满足航空电子的确定性要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种AFDX总线数据的调度方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种DDR对所有通信端口的消息数据缓存的示意图；

图3为本发明实施例公开的一种从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中查找到目标通信端口的方法流程图；

图4为本发明实施例公开的一种AFDX总线数据的调度装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种AFDX总线数据的调度方法及装置，将每条虚拟链路划分为至少一条子虚拟链路，并基于子虚拟链路对虚拟链路的带宽进行划分，每条子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子虚拟链路和一个应用任务，在进行AFDX总线数据调度时，从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，当目标通信端口的外部数据缓存中有待发送消息数据时，将待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。本发明在以虚拟链路为基本单位对网络总线带宽划分的基础上，又将虚拟链路划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路将网络总线带宽进一步划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证了关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时，因此能够更好的满足航空电子的确定性要求。

参见图1，本发明实施例公开的一种AFDX总线数据的调度方法流程图，该方法应用于控制器，该方法包括：

步骤S101、从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路；

其中，虚拟链路的英文全称为：Virtual Link，英文简写为：VL。

带宽分配间隔周期的英文全称为：Bandwidth Allocation Gap，英文简写为：BAG。

本实施例中，每条VL包含至少一条子VL，VL的带宽被至少一条子VL划分，每条子VL对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子VL和一个应用任务。

需要说明的是，当一条VL包含多条子VL时，各个子VL对该条VL的带宽进行了进一步划分，各个子VL被划分的带宽可以相同或是不同，具体根据各个子VL对应的应用任务所需的带宽确定。

本发明在以VL为带宽划分基本单位对总线网络带宽划分的基础上，增加以子VL为带宽划分基本单位对VL的带宽进行进一步划分，从而能够更好的保证关键应用任务的带宽，避免消息数据传输延时。

本发明公开的调度方法由控制器完成，控制器可以为FPGA(Field ProgrammableGate Array，可编程逻辑芯片)，再辅助外围高速大容量存储器进行数据缓存，例如DDR(Double Data Rate SDRAM，双倍速率同步动态随机存储器)进行数据缓存，在进行调度时，以应用任务为依据，每一个应用任务对应一个唯一的通信端口，一个通信端口对应一个子VL。

在实际应用中，每个VL基于BAG来分配带宽，每个VL最多包含4个子VL，同一个VL对应的多个子VL共享一个VL的带宽，每个通信端口对应一个子VL，但一个子VL可以对应多个通信端口。

当每条VL对应多个通信端口时，多个通信端口共享一个VL的带宽。

需要说明的是，每个VL都有对应的BAG，本实施例中查找到的满足BAG的目标虚拟链路，具体为：从各条VL中，查找到当前时刻距离上次发送消息数据的时间已经达到或是超过对应BAG的VL，此时表明该查找到的VL可以调度发送消息数据，为便于后续论述，本发明将查找到的VL确定为目标虚拟链路。

步骤S102、按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

本实施例中，当一个VL对应多个子VL时，多个子VL之间采用轮询调度策略，也即子虚拟链路轮询调度策略，这样就可以避免某个应用任务的消息数据连续基站该VL的带宽，造成其他应用任务的消息数据传输延迟，以至于带来不可预知的问题。

预设消息数据调度条件指的是：通信端口具备立即发送消息数据的条件。

步骤S103、判断目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据，如果是，则执行步骤S104；

需要说明的是，控制器将接收到的总线调度配置信息存储在本地缓存中，为了不占用控制器的本地缓存资源，控制器将接收到的通信端口数据存储至外部数据缓存中，外部数据缓存比如DDR缓存中。在工作过程中，控制器实时接收下发的通信端口数据，并更新至外部DDR缓存中。

其中，通信端口数据可以根据实际情况进行修改，而总线调度配置信息在将虚拟链路划分为子虚拟链路时就已经确认，不可更改。

通信端口数据也即通信端口承载的业务数据(包括：待发送消息数据)，用户数据等等。

步骤S104、将待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

其中，当目标通信端口的外部数据缓存中没有待发送消息数据时，则继续查找下个目标通信端口。

综上可知，本发明公开了一种AFDX总线数据的调度方法，将每条虚拟链路划分为至少一条子虚拟链路，并基于子虚拟链路对虚拟链路的带宽进行划分，每条子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子虚拟链路和一个应用任务，在进行AFDX总线数据调度时，从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，当目标通信端口的外部数据缓存中有待发送消息数据时，将待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。本发明在以虚拟链路为基本单位对网络总线带宽划分的基础上，又将虚拟链路划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路将网络总线带宽进一步划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证了关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时，因此能够更好的满足航空电子的确定性要求。

另外，本发明这种基于子虚拟链路的调度方式，还可以在保证AFDX总线灵活性的同时，保证AFDX总线网络的有序性和确定性，能够减小应用任务的网络抖动，增强AFDX总线系统的稳定性和可靠性。

在实际应用中，控制器在接收到外部设备发送的总线调度配置信息后，首先对该总线调度配置信息进行解析，然后将解析后的总线调度配置信息存储在本地缓存中。总线调度配置信息至少包括虚拟链路的带宽分配间隔信息，虚拟链路包含的子虚拟链路的数量，每个通信端口对应的子虚拟链路以及每个通信端口的属性。

在实际应用中，通信端口的属性包括：周期或非周期，或者说，通信端口包括周期通信端口和非周期通信端口。当通信端口为周期通信端口时，总线调度配置信息中还包括：通信端口的通信周期。

根据AFDX总线特性，消息数据调度以虚拟链路为单位，同时为了保证关键应用任务的性能，本发明将虚拟链路再次划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路来进一步划分网络总线带宽。基于此，本发明中虚拟链路、子虚拟链路、通信端口和通信端口对应的消息数据地址索引(也即表1中的通信端口外部数据缓存)采用表1所示的配置和缓存方法，其中，通信端口对应的消息数据地址索引也属于总线调度配置信息。

表1

为了方便快速调度和查询，以上总线调度配置信息均存储在控制器的本地缓存中。缓存中的总线调度配置信息包含四个维度，分别为：

第一维度是虚拟链路的相关信息，包括虚拟链路的BAG周期、虚拟链路个数和BAG周期初略的对总线带宽做的分配。

第二维度是子虚拟链路，子虚拟链路并不能独立存在，每一个子虚拟链路均属于且只能属于某一个虚拟链路，每个虚拟链路最多包含四个子虚拟链路。

第三维度是通信端口的相关信息，每个通信端口对应一个子虚拟链路，但一个子虚拟链路可以对应多个通信端口，多个通信端口共享一个子虚拟链路的带宽，通过子虚拟链路的划分，每个子虚拟链路至少可以获得1/4虚拟链路的带宽，从而间接保证了子虚拟链路下通信端口的带宽。通信端口根据属性可以分为周期通信端口或非周期通信端口，如果是周期通信端口，则通信端口信息中要包含通信周期，如果是非周期通信端口，则该通信端口受子虚拟链路带宽的制约，即使该通信端口所对应的应用任务在短时间内有比较长的消息发送，比如要占用6个AFDX总线报文发送，由于子虚拟链路的存在，该非周期通信端口也仅仅会在轮询到对应的子虚拟链路时占用带宽，当轮询到其它子虚拟链路时，该非周期通信端口并不会占用其它子虚拟链路的带宽，这样就可以确保其它子虚拟链路对通信带宽的占用。

第四维度是通信端口对应的消息数据地址索引，为了不占用控制器(例如FPGA芯片)本地的缓存资源，所有通信端口的消息数据均缓存在控制器外部的高速缓存如DDR中，详见图2所示，在DDR_TX中存储有：通信端口1_1数据缓存，通信端口1_2数据缓存，…通信端口1_N数据缓存，通信端口2_1数据缓存，通信端口2_2数据缓存，…通信端口2_N数据缓存，通信端口M_1数据缓存，通信端口M_2数据缓存，…通信端口M_N数据缓存，从而为控制器承载更多的虚拟链路和通信端口提供可能。

其中，DDR中的TX是为了区分DDR中不同的存储空间。通常情况下，DDR可能不止是存储发送通信端口的消息数据，还可能会接收总线上的数据等，此处的TX特指DDR中用于存储发送端通信端口数据的存储空间。

为进一步优化上述实施例，步骤S102具体可以包括：

按照子虚拟链路轮询调度策略，确定目标虚拟链路中上一次最后轮询的子虚拟链路；

从上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到目标通信端口。

本实施例中的目标通信端口实际为具备立即发送消息数据条件的通信端口。

具体的，参见图3，本发明实施例公开的一种从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中查找到目标通信端口的方法流程图，该方法包括：

步骤S201、从上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，依次判断目标虚拟链路中的每个子虚拟链路对应的通信端口为周期通信端口或非周期通信端口，若为周期通信端口，则执行步骤S202，如果为非周期通信端口，则执行步骤S205；

步骤S202、判断当前时刻距离周期通信端口上次发送消息数据的时间是否已经达到或是超过周期通信端口对应的通信周期，如果是，则执行步骤S203，如果否，则执行步骤S204；

步骤S203、将周期通信端口确定为目标通信端口；

步骤S204、禁止允许周期通信端口发送消息数据；

若当前轮询的子虚拟链路对应的周期通信端口不满足发送消息数据的条件时，也即该周期通信端口不是目标通信端口时，则继续查询下一个子虚拟链路对应的通信端口，直至查询完该虚拟链路下对应的所有通信端口。

步骤S205、直接将非周期通信端口确定为目标通信端口。

本实施例按照子虚拟链路轮询调度策略，根据目标虚拟链路上一次最后轮询的子虚拟链路，在本次轮询时，从上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，查找各个子虚拟链路对应的通信端口中，具备立即发送消息数据条件的目标通信端口。

由于通信端口按照属性分为周期通信端口和非周期通信端口，因此，本发明针对周期通信端口和非周期通信端口采用了不同的查询策略。

当正在轮询的子虚拟链路对应的通信端口为周期通信端口时，判断当前时刻距离周期通信端口上次发送消息数据的时间是否已经达到或是超过周期通信端口对应的通信周期，如果是，则表明该周期通信端口可以调度消息数据，此时将该周期通信端口确定为目标通信端口，并可进入该周期通信端口的发送进程；如果否，则表明该周期通信端口此时不能调度消息数据，此时，禁止允许该周期通信端口发送消息数据。

需要说明的是，只有周期通信端口具有通信周期，而非周期通信端口没有通信周期。

当正在轮询的子虚拟链路对应的通信端口为非周期通信端口时，由于非周期通信端口没有通信周期，调度消息数据不受通信周期影响，因此可以直接确定非周期端口能够调度消息数据，具备立即发送消息数据的条件，此时，将非周期通信端口确定为目标通信端口。

还需要说明的是，当轮询到子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，仅在轮询到非周期通信端口对应的当前子虚拟链路时，控制非周期通信端口占用当前子虚拟链路的带宽；轮询到当前子虚拟链路以外的子虚拟链路时，控制非周期通信端口禁止占用当前轮询的子虚拟链路的带宽，这样就可以确认其他字虚拟链路对带宽的占用。

与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种AFDX总线数据的调度装置。

参见图4，本发明实施例公开的一种AFDX总线数据的调度装置的结构示意图，该装置应用于控制器，该装置包括：

链路查找单元301，用于从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路；

本实施例中，每条VL包含至少一条子VL，VL的带宽被至少一条子VL划分，每条子VL对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子VL和一个应用任务。

需要说明的是，当一条VL包含多条子VL时，各个子VL对该条VL的带宽进行了进一步划分，各个子VL被划分的带宽可以相同或是不同，具体根据各个子VL对应的应用任务所需的带宽确定。

本发明在以VL为带宽划分基本单位对总线网络带宽划分的基础上，增加以子VL为带宽划分基本单位对VL的带宽进行进一步划分，从而能够更好的保证关键应用任务的带宽，避免消息数据传输延时。

本发明公开的调度方法由控制器完成，控制器可以为FPGA(Field ProgrammableGate Array，可编程逻辑芯片)，再辅助外围高速大容量存储器进行数据缓存，例如DDR(Double Data Rate SDRAM，双倍速率同步动态随机存储器)进行数据缓存，在进行调度时，以应用任务为依据，每一个应用任务对应一个唯一的通信端口，一个通信端口对应一个子VL。

在实际应用中，每个VL基于BAG来分配带宽，每个VL最多包含4个子VL，同一个VL对应的多个子VL共享一个VL的带宽，每个通信端口对应一个子VL，但一个子VL可以对应多个通信端口。

当每条VL对应多个通信端口时，多个通信端口共享一个VL的带宽。

需要说明的是，每个VL都有对应的BAG，本实施例中查找到的满足BAG的目标虚拟链路，具体为：从各条VL中，查找到当前时刻距离上次发送消息数据的时间已经达到或是超过对应BAG的VL，此时表明该查找到的VL可以调度发送消息数据，为便于后续论述，本发明将查找到的VL确定为目标虚拟链路。

通信端口查找单元302，用于按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

本实施例中，当一个VL对应多个子VL时，多个子VL之间采用轮询调度策略，也即子虚拟链路轮询调度策略，这样就可以避免某个应用任务的消息数据连续基站该VL的带宽，造成其他应用任务的消息数据传输延迟，以至于带来不可预知的问题。

预设消息数据调度条件指的是：通信端口具备立即发送消息数据的条件。

判断单元303，用于判断所述目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据；

其中，通信端口数据可以根据实际情况进行修改，而总线调度配置信息在将虚拟链路划分为子虚拟链路时就已经确认，不可更改。

通信端口数据也即通信端口承载的业务数据(包括：待发送消息数据)，用户数据等等。

调度单元304，用于在所述判断单元303判断为是的情况下，将所述待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将所述待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

综上可知，本发明公开了一种AFDX总线数据的调度装置，将每条虚拟链路划分为至少一条子虚拟链路，并基于子虚拟链路对虚拟链路的带宽进行划分，每条子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个通信端口对应一条子虚拟链路和一个应用任务，在进行AFDX总线数据调度时，从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，按照子虚拟链路轮询调度策略，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，当目标通信端口的外部数据缓存中有待发送消息数据时，将待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。本发明在以虚拟链路为基本单位对网络总线带宽划分的基础上，又将虚拟链路划分为子虚拟链路，通过子虚拟链路将网络总线带宽进一步划分，同时采用多个子虚拟链路之间采用轮询调度策略，保证了关键应用任务所需的带宽，从而有效避免了应用任务的消息数据传输延时，因此能够更好的满足航空电子的确定性要求。

另外，本发明这种基于子虚拟链路的调度方式，还可以在保证AFDX总线灵活性的同时，保证AFDX总线网络的有序性和确定性，能够减小应用任务的网络抖动，增强AFDX总线系统的稳定性和可靠性。

为进一步优化上述实施例，链路查找单元301具体用于

从各条虚拟链路中，查找到当前时刻距离上次发送消息数据的时间已经达到或是超过对应带宽分配间隔周期的虚拟链路，并将查找到的虚拟链路确定为目标虚拟链路。

为进一步优化上述实施例，通信端口查找单元302具体可以用于：

按照子虚拟链路轮询调度策略，确定目标虚拟链路中上一次最后轮询的子虚拟链路；

从上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从目标虚拟链路包含的各条子虚拟链路对应的通信端口中，查找到目标通信端口。

通信端口查找单元302具体还可以用于：

从上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，依次判断目标虚拟链路中的每个子虚拟链路对应的通信端口为周期通信端口或非周期通信端口；

当轮询到的子虚拟链路对应所述周期通信端口时，判断当前时刻距离周期通信端口上次发送消息数据的时间是否已经达到或是超过周期通信端口对应的通信周期；

如果是，则将周期通信端口确定为目标通信端口；

如果否，则禁止允许周期通信端口发送消息数据。

通信端口查找单元302具体还可以用于：

当轮询到子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，直接将非周期通信端口确定为目标通信端口。

通信端口查找单元302具体还可以用于：

当轮询到子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，仅在轮询到非周期通信端口对应的当前子虚拟链路时，控制非周期通信端口占用当前子虚拟链路的带宽；

轮询到当前子虚拟链路以外的子虚拟链路时，控制非周期通信端口禁止占用当前轮询的子虚拟链路的带宽。

需要特别说明的是，装置实施例中各组成部分的具体工作原理，请参见方法实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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AFDX总线数据的调度方法，其特征在于，包括：

从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，其中，每条所述虚拟链路包含至少一条子虚拟链路，所述虚拟链路的带宽被所述至少一条子虚拟链路划分，每条所述子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个所述通信端口对应一条所述子虚拟链路和一个应用任务；

按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

判断所述目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据；

如果是，则将所述待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将所述待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

2.根据权利要求1所述调度方法，其特征在于，所述从各条虚拟链路中，查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，包括：

从各条所述虚拟链路中，查找到当前时刻距离上次发送消息数据的时间已经达到或是超过对应带宽分配间隔周期的虚拟链路，并将查找到的所述虚拟链路确定为所述目标虚拟链路。

3.根据权利要求1所述调度方法，其特征在于，所述按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口，包括：

按照所述子虚拟链路轮询调度策略，确定所述目标虚拟链路中上一次最后轮询的子虚拟链路；

从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到所述目标通信端口。

4.根据权利要求3所述调度方法，其特征在于，所述从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到所述目标通信端口，包括：

从所述上一次最后轮询的子虚拟链路的下一个子虚拟链路开始轮询，依次判断所述目标虚拟链路中的每个所述子虚拟链路对应的通信端口为周期通信端口或非周期通信端口；

当轮询到的所述子虚拟链路对应所述周期通信端口时，判断当前时刻距离所述周期通信端口上次发送消息数据的时间是否已经达到或是超过所述周期通信端口对应的通信周期；

如果是，则将所述周期通信端口确定为所述目标通信端口；

如果否，则禁止允许所述周期通信端口发送消息数据。

5.根据权利要求4所述调度方法，其特征在于，还包括：

当轮询到所述子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，直接将所述非周期通信端口确定为所述目标通信端口。

6.根据权利要求4所述调度方法，其特征在于，还包括：

当轮询到所述子虚拟链路对应所述非周期通信端口时，仅在轮询到所述非周期通信端口对应的当前子虚拟链路时，控制所述非周期通信端口占用所述当前子虚拟链路的带宽；

轮询到所述当前子虚拟链路以外的子虚拟链路时，控制所述非周期通信端口禁止占用当前轮询的子虚拟链路的带宽。

7.根据权利要求1所述调度方法，其特征在于，当每条所述子虚拟链路对应多个通信端口时，所述多个通信端口共享一个所述子虚拟链路的带宽。

8.根据权利要求1所述调度方法，其特征在于，同一个所述虚拟链路对应的各个所述子虚拟链路的带宽相同或是不同。

9.根据权利要求1所述调度方法，其特征在于，所述本地缓存中存储有总线调度配置信息，所述总线调度配置信息至少包括虚拟链路的带宽分配间隔信息，所述虚拟链路包含的子虚拟链路的数量，每个通信端口对应的所述子虚拟链路以及每个所述通信端口的属性。

10.一种AFDX总线数据的调度装置，其特征在于，包括：

链路查找单元，用于从各条虚拟链路中查找到满足带宽分配间隔周期的目标虚拟链路，其中，每条所述虚拟链路包含至少一条子虚拟链路，所述虚拟链路的带宽被所述至少一条子虚拟链路划分，每条所述子虚拟链路对应至少一个通信端口，每个所述通信端口对应一条所述子虚拟链路和一个应用任务；

通信端口查找单元，用于按照子虚拟链路轮询调度策略，从所述目标虚拟链路包含的各条所述子虚拟链路对应的通信端口中，查找到符合预设消息数据调度条件的目标通信端口；

判断单元，用于判断所述目标通信端口的外部数据缓存中是否有待发送消息数据；

调度单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，将所述待发送消息数据读取到本地缓存中，并在AFDX总线空闲时，将所述待发送消息数据按照缓存顺序依次发送至AFDX总线链路中，完成AFDX总线数据调度。

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