[发明专利]一种电力专用以太网控制器的核间共享方法

说明书

本发明公开了一种电力专用以太网控制器的核间共享方法，包括电力专用以太网控制器配置、以太网数据共享接收以及以太网数据共享发送。本发明提供的一种电力专用以太网控制器的核间共享方法，可以实现多计算核心间高效的电力专用数据共享接收，与此同时可以实现多计算核心对等的数据发送功能。该共享方式可以有效的适应电力通信系统改造、升级引入的多种类型数据在同一物理以太网上传输的现状，克服了目前多功能区隔离运行下的电力专用数据的收发效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及一种电力专用以太网控制器的核间共享方法，属于电力系统中计算机系统控制技术领域。

背景技术

以太网控制器：处理器中包含的用于连接以太网收发器的功能部分的控制器。处理器通过该控制器以及专用的以太网收发器，实现处理器对外的物理网络连接功能。一个以太网控制器主要包含有数据的接收以及数据的发送两个功能部分。

电力专用以太网控制器：在以太网控制器的基础上，添加了电力通信系统特有的数据类型的预处理功能，比如GOOSE的订阅、过滤、风暴处理等功能。

电力专用以太网控制器的基地址：电力专用以太网控制器的所有配置寄存器均相对集中放置在系统的配置空间中，所有配置寄存器中地址最小配置寄存器地址作为该电力专用以太网控制器的基地址。该电力专用以太网控制器的所有配置寄存器均可以通过该基地址加上该配置寄存器与地址最小的配置寄存器的地址的差值获得。

继电保护产品作为电网智能设备之一是电力系统重要的二次设备，必须可靠、迅速的进行故障判断，并有选择性的将故障元件从电力系统中切除。随着数字式继电保护技术的发展，继电保护产品的性能、功能、集成度得到了极大的提升，多核处理器在继电保护产品中逐渐普及。针对于继电保护产品高可靠性、功能间隔离等需求，多核处理器在继电保护产品中通常工作在非对称多处理的工作方式下，即多核处理器的各核心分别运行不同的操作系统映像，各功能区分别运行在不同的运算核心，从而可以提高功能区之间的隔离程度，进一步提升产品的可靠性。

当继电保护产品采用了非对称多处理的工作方式，在提高功能区之间的隔离程度的同时，也加大了不同的功能区之间数据共享的代价。随着目前变电站技术的发展，继电保护产品需要接入越来越多的数字化信息，比如过程层GOOSE、站控层GOOSE等。这些数据均以以太网的物理链路形式接入继电保护产品。这些信息的数据量大，对数据的后续处理的及时性要求非常高。随着变电站通信系统中多种不同功能的通信网络合并，同一个物理以太网设备所接入的数据会同时被多个不同的功能区所需求。在非对称多处理的运行模式下，连接以太网数据接收的物理外设在处理器核间进行共享将直接造成核间运行效率的极大降低，如何高效、快速在多个独立运行的功能区间共享成为目前多核处理器应用中的一个巨大的痛点。

在专利《一种多核处理器系统中访问共享资源的方法与装置》中，主要描述了一种在多核处理器系统中对于核间共享资源的访问方法。但该访问方法需要额外的互斥寄存器、设置单元以及处理单元这些硬件设备，因此仅能够在特定的处理器中得到应用，适应性不广。另一方面，该专利中所针对的共享资源主要是一些系统的配置资源，比如工作频率、工作方式、是否开关等简单信息，而无法实现大数据量的共享及交互，从而无法适用于电力场景下的以太网数据共享的需求。

专利《实现多核CPU进行报文联合处理的系统及方法》更加偏重于一种专用的多核CPU联合的信息处理，这是一种特定的信息处理流程，多核CPU的各计算核心联合对信息进行加工处理。这只是一种特定的应用需求下的特定的解决方案，无法适用于电力场景下的以太网数据共享的需求。

现有技术，对于多核处理器中核间的资源共享大多采用时分复用或是功能划分这两种方案。