[发明专利]虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块

权利要求书

1.一种虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，包括虚拟机平台；

在虚拟机平台中，安装多个客户机操作系统，来模拟分布式系统，通过虚拟网卡实现客户机之间的通信传输，其中，客户机为虚拟机。

2.根据权利要求1所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，采用网络协议栈多核并行化计算框架。

3.根据权利要求1所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，所述虚拟机采用如下部署方式：

采用多核处理器，多核处理器支持硬件虚拟技术；通过指令集控制虚拟过程，提供对虚拟机指令的截获和重定向的硬件支持；通过这些指令集，虚拟机管理器将虚拟机置于受限的模式下运行，虚拟机访问物理硬件资源时，硬件暂停虚拟机的运行，将控制权交回给虚拟机管理器处理；将虚拟机在受限模式下对资源的访问，完全由硬件重定向到虚拟机管理器指定的虚拟资源，整个过程不暂停虚拟机的运行和虚拟机管理器的参与。

4.根据权利要求3所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，通过虚拟机管理器，生成多个虚拟机分区，各分区之间操作互不影响；每个虚拟机有自己的内存地址空间，分区的内存空间采用内存管理单元MMU存储保护机制，将虚拟机管理器和虚拟机分区以及虚拟机分区之间进行隔离；并且分区所需要的核心资源的分配和访问，由虚拟机管理器实施管理和安全验证；

为保证每个分区独立的CPU时间，虚拟机管理器把物理多核CPU抽象成多个虚拟vCPU，虚拟vCPU的个数大于物理CPU的个数，每个虚拟机分区使用一个或多个虚拟vCPU；在时间域，分割处理器时间片，根据分时复用原则，不同虚拟机分区的vCPU执行在不同的物理CPU的不同时间片。

5.根据权利要求4所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，通过虚拟机管理器，生成多个虚拟机分区，各分区之间操作互不影响；每个虚拟机有自己的内存地址空间，分区的内存空间采用内存管理单元MMU存储保护机制，将虚拟机管理器和虚拟机分区以及虚拟机分区之间进行隔离；并且分区所需要的核心资源的分配和访问，由虚拟机管理器实施管理和安全验证。

6.根据权利要求5所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，部署两个实时嵌入式操作系统和一个桌面非实时操作系统，作为虚拟机运行在虚拟机平台上；其中，两个实时的虚拟机运行嵌入式操作系统；其中，一个虚拟机操作系统运行雷达信号模拟器，产生时序和波形，另一个虚拟机操作系统接收模拟发送来的雷达信号，经过脉冲压缩、滤波、点迹处理过程，对原始点迹进行过滤去除虚警点，形成雷达目标凝聚点迹；一个非实时操作系统运行监控管理软件，并通过虚拟网卡接收雷达目标凝聚点迹，在终端进行显示。

7.根据权利要求6所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，两个实时虚拟机内部采用优先级的调度策略，使得优先级高的任务得到实时响应；在实时处理后输出的雷达凝聚点迹，缓存在非实时处理环境的一段缓冲区，雷达显示系统从缓冲区中得到目标点迹，再输出到显示终端。

8.根据权利要求2所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，虚拟机之间通过虚拟网卡，采用TCP网络协议连接，发送雷达波形信号到雷达信号处理程序，经雷达信号处理程序发送凝聚点迹到雷达显示系统的显示终端；

在所述网络协议栈多核并行化计算框架中，把网络协议栈同时运行在多个CPU上，实现并行处理；每个虚拟机内部运行各自的用户态并行网络协议栈；在单网卡多核对称多处理SMP系统中，将网卡收发中断指定在0核触发，将响应网络中断完成报文分发的0核定义为网络协议栈调度核，实现报文分发和辅助协议的查询处理；网络层IP和传输层TCP/UDP的网络协议栈任务实例，运行在各自虚拟机内部的vCPU上，称为业务核。

9.根据权利要求8所述的虚拟化框架的雷达数据高速通信处理模块，其特征在于，报文分发工作在网卡驱动中断处理函数中，由NAPI(New API)报文接收函数调用，并把报文加入报文策略分类器缓冲区队列，通过分发器的策略分发，将接收到的报文分发到不同的业务核的工作队列中，由不同的业务核协议栈实例对接收到得报文进行出队、解析、处理和传输。