基于RapidIO的GIOP协议——RIO-IOP

doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2012.z1.010

摘要/Abstract

摘要：

在嵌入式系统应用中，所有硬件元件都是基于总线方式连接的，基于TCP/IP协议无法满足它们之间的通信，特别是在芯片间及板间的互联传输。因此在嵌入式环境中，基本采用RapidIO互联架构，而基于RapidIO的GIOP映射还处于空白阶段，借鉴IIOP思想，提出GIOP到RapidIO的映射：RIO-IOP。从网络层次模型、传输层组件模型等方面对RIO-IOP进行全面解析，并提出RIO-IOP对CORBA基本服务的支持。对RIO-IOP进行了实验，证明了在嵌入式领域和军事环境的硬件设备中，具有明显的优势和应用前景。

关键词: 计算机系统结构, RIO-IOP, CORBA, IIOP, RapidIO

Abstract:

In embedded system application,all hardware elements based on bus mode.TCP/IP can not satisfy their communications,especially the interconnection of chips and boards.Therefore,in embedded environment,RapidIO interconnection framework is employed.There is not the mapping of GIOP onto RapidIO.This paper taked example by IIOP,and proposed the mapping of GIOP onto RapidIO:RIO-IOP.It analyzed RIO-IOP from the network model and the transport component model aspects in an all-round.RIO-IOP also supported the basic service of CORBA.In embedded field and military environment in the hardware,there is obvious advantages and application prospect by RIO-IOP experimentation.

Key words: computer architecture, RIO-IOP, CORBA, IIOP, RapidIO

陈文宇,曾茹,皮维,李文. 基于RapidIO的GIOP协议——RIO-IOP[J]. 通信学报, 2012, 33(Z1): 70-78.

Wen-yu CHEN,Ru ZENG,Wei PI,Wen LI. Protocol of GIOP onto RapidIO——RIO-IOP[J]. Journal on Communications, 2012, 33(Z1): 70-78.

图/表 11

图1

图2

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表1

客户端与服务端消息交流逻辑"

消息类型	消息发起者	说明
请求消息(Request)	客户端	客户端调用服务器端的服务时，需要发送请求消息，该消息携带和操作相关的信息。请求消息消息头中包含了服务上下文、请求标识、应答模式、对象键值、操作名称等信息。操作名称用于识别操作属性和目标对象。请求消息体内包含了请求相关的输入输出参数，以及附加服务上下文
应答消息(Reply)	服务端	在需要应答时，服务器端会发送应答消息给客户端，消息内包含有和该请求相关执行结果、参数等信息。根据操作结果的不同，后续的应答报文格式和长度也会不同
取消请求消息(CancelRequest)	客户端	客户端对于远程调用可能使用一个指定的超时时间。当指定的时间到达时，如果客户端还没有收到应答消息，这时可以使用取消请求消息来取消之前的调用。在发出取消请求消息后，客户端不再处理被取消的消息应答
定位请求消息(LocateRequest)	客户端	GIOP对于底层传输的假设是面向连接的。在进行大数据量的交互时，如果不确定服务对象是否可用，而直接进行服务请求的调用，可能造成大量无效数据在传输层的占用，影响传输效率。因此GIOP提供了一种类似ping的功能，通过发送定位请求消息，可以探测服务是否可用
定位应答消息(LocateReply)	服务端	与定位请求消息对应的反馈
关闭连接消息(CloseConnection)	服务端	允许关闭连接，比如关闭处于空闲状态的连接。例如一个客户到服务器的连接空闲一段时间后，服务器端决定关闭连接，但是客户端可能也会发出关闭连接消息。为了防止上述假象同时发生，服务器在关闭连接前，会先给客户端发一条关闭连接消息。当客户端收到该消息时，客户端认为服务器对于它之前发出的而未收到的应答的请求不再响应，使用新的连接来进行之前的请求，避免了连接限于死等的状态
消息错误(MessageError)	客户端/服务端	如果收到了非GIOP格式的消息时，会应答消息错误消息，以告知对端消息错误

表1

表2

图4

表3

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参考文献 12

[1]	RapidIO trade association.RapidIO specification 1.3[EB/OL]. . 2001.
[2]	ADMS J , KATSINIS C , ROSEN W ,et al. Simulation experiments of a high-performance RapidIO-based processing architecture[A]. Network Computing and applications,2001[C]. Cambridge,MA,USA, 336-339.
[3]	WU C R , CEN F , CAI H Z . A high-performance heterogeneous embedded signal peocessing system based on serial RapidIO interconnection[A]. IEEE Computer Science and Information Technology[C]. Cherydu,China, 2010. 611-614.
[4]	OMG.Common Object Request Broker Architecture(CORBA) Specification,Part 2:CORBA Interoperability[S].2010.
[5]	李芳, 张虹 . GIOP协议和CORBA的性能优化[J]. 微计算机信息, 2006,22(21): 7-10. LI F , ZHANG H . GIOP protocol and the performance optimization of CORBA[J]. Microcomputer Information, 2006,22(21): 7-10.
[6]	GAILIARD G , BALP H , SARLOTTE M ,et al. Mapping semantics of CORBA IDL and GIOP to open core protocol for portability and interoperability of SDR waveform components[A]. Design,Automation and Test in Europe[C]. Munich,Germany, 2008. 330-335.
[7]	GOKHALE A S , SCHMIDT D C . Optimizing a CORBA internet inter-ORB protocol (IIOP) engine for minimal footprint embedded multimedia systems[J]. IEEE Communication, 2007,17. 1673-1706.
[8]	ZHANG S X , DEWEY J C F . An IIOP architecture for web-enabled physiological models[J]. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2001,4: 4048-4051.
[9]	GOKHALE A . Principles for optimizing CORBA internet Inter-ORB protocol performance system sciences[A]. Proceedings of the Thirty-First Hawaii International Conference[C]. Hawai,USA, 1998. 376-385.
[10]	SENIVONGSE T , SURIYENTRAKORN P . A CORBA-based architecture for service change notification[A]. IEEE Enterprise Distributed Object Computing Conference[C]. Seattle,WA,USA, 2001. 22-33.
[11]	MA C , BACON J . CORBA:a CORBA-based event architecture[A]. Proceedings of the 4th USENIX Conference on Object-Oriented Technologies and Systems[C]. Santa Fe,New Mexico,USA, 1998. 21-24
[12]	李祎 . J2EE平台下消息中间件及其安全性的研究[D]. 武汉:武汉理工大学, 2007 LI Y . The Study on Message Middleware and Its Security in J2EE platform[D]. Wuhan:Wuhan University of Technology, 2007.

rioTransportImpl对象	rioActiveCollection对象
rioAddress 对象	rioConnection对象
rioHolder对象	rioActiveConnection对象
rioCollection对象	RIO_IOP对象
rioEndPoint对象

连接比较	TCP/IP	RCS
关系	不对等，服务端监听，客户端主动连接，服务端被动接受	对等
		预先分配
时间	临时建立	网管系统
方式	客户端连接到服务端的监听地址	配置
数量	对于服务端提供的每个监听地址，客户端都可以进行多个连接	固定