[发明专利]跨异构操作系统的一种I/O密集型协同交互仿真方法

摘要

本发明属于系统仿真技术领域，具体涉及跨异构操作系统的一种I/O密集型协同交互仿真方法，包括以下步骤⑴确定跨异构操作系统协同仿真交互中的开发环境；⑵确定协同仿真交互运行的源码库；⑶确定协同仿真交互运行的应用开发接口API；⑷信息协同交互步骤；⑸在Linux操作系统中，安装、配置协同交互仿真环境；⑹编写CMakeLists.txt；⑺工程编译成功之后，将提供协同交互服务的支撑软件中的可执行文件到usr/bin目录下，使得能够在Linux下被成功调用；⑻构建InfiniBand高速网体系作为协同交互仿真的网络环境；⑼用IP网和IB网结合的IPoIB体系控制跨操作系统协同交互仿真软件在InfiniBand体系下运行；⑽基于InfiniBand体系的跨操作系统I/O密集型协同交互的通信方法；⑾基于InfiniBand体系的跨操作系统协同交互流程。

主权项

跨异构操作系统的一种I/O密集型协同交互仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：⑴确定跨异构操作系统协同仿真交互中的开发环境：使用通用的高级语言，并编写程序；对原有的开发代码进行检验，检验原有代码是否使用C/C++语言的标准；跨操作系统的协同交互程序使用标准库；⑵确定协同仿真交互运行的源码库：编译器将程序源代码翻译成可执行的代码；在Windows系统下编译器选用VC++，Linux系统下编译器选用G++；对协同交互仿真对象在Linux环境下采用G++和跨平台编译工具cmake，通过编写cmake编译文件CMakeLists.txt生成相应的静态链接库和可执行文件；⑶确定协同仿真交互运行的应用开发接口API：在协同仿真交互运行体系中，协同支撑软件本地代理进程RTIA与协同支撑软件网关RTI Gateway都涉及到对于系统进程的操作，针对在Linux环境下与Windows环境下不同的操作系统接口调用的形式，涉及到的Windows应用开发接口API改用Linux下的应用开发接口API；⑷信息协同交互步骤：获取交互信息集合，获取集合中的交互信息，声明输出交互信息，声明输入交互信息，更新交互信息，进行异步传输，请求协同推进，接受所有成员一致请求后，开始协同推进；⑸在Linux操作系统中，安装、配置协同交互仿真环境：先后安装以下程序：c语言编译环境、跨平台编译工具cmake、编译器代码生成器yacc、xml C语言解析器libxml2；⑹编写CMakeLists.txt：对每一个子文件夹下相应的cmake编译文件CMakeLists.txt进行编写，然后进入其所在的目录后执行cmake编译工具程序，得到编译制定规则Makefile并进行编译；⑺工程编译成功之后，将提供协同交互服务的支撑软件中的可执行文件到usr/bin目录下，使得能够在Linux下被成功调用；⑻构建InfiniBand高速网体系作为协同交互仿真的网络环境：InfiniBand高速网体系的整体结构由如下几部分组成：InfiniBand交换机、InfiniBand主机通道适配器、InfiniBand目标通道适配器、路由器；InfiniBand的物理层根据网络介质的类型把InfiniBand协议包转换成电信号或光信号进行传输；⑼用IP网和IB网结合的IPoIB体系控制跨操作系统协同交互仿真软件在InfiniBand体系下运行：在TCP/IP包外包一层InfiniBand协议的包，在InfiniBand子网内部，每个节点都经过TCP/IP的打包后，再在外面包装一层InfiniBand协议的包，在运行InfiniBand的子网内部之间传递；当子网内数据包通过接口机时，把InfiniBand部分卸载后送出，从子网外部进来的以太网数据包进入接口机时，在外面加入InfiniBand协议部分；⑽基于InfiniBand体系的跨操作系统I/O密集型协同交互的通信方法：本地进程RTIA位于跨操作系统的协同交互仿真节点和RTI Gateway之间，监听和管理两者之间的消息传递，对联邦成员的请求和交互数据进行处理和过滤，通过网络链接把请求发往服务器RTI Gateway；在RTIA与成员程序以及RTI Gateway服务器之间采用Socket网络通信模式，通过IPoIB协议，把在不同节点上的成员连接起来；在Windows 2008Server环境下的联邦成员，通过调用Windows套接字应用开发接口Windows Socket API调用TCP/IP协议，然后经过IPoIB协议通过InfiniBand与其他成员通信；在linux Server环境下的联邦成员，通过调用linux套接字应用开发接口linux Socket API套接字应用开发接口，调用TCP/IP协议，然后经过IPoIB协议通过InfiniBand与其他成员通信；⑾基于InfiniBand体系的跨操作系统协同交互流程：成员向本地RTIA传递服务消息，本地RTIA通过Windows Socket API/linux Socket API利用TCP/IP协议进行通信，IP报文通过IPoIB协议加上InfiniBand包头封转为InfiniBand报文，InfiniBand报文通过InfiniBand链路进行通信传递到RTIGateway服务器，InfiniBand报文通过IPoIB协议将其转换为IP报文，RTIGateway服务器通过Windows Socket API/linux Socket API解读报文消息并处理。