[发明专利]通用计算机实时处理外部事件的方法和一种虚拟时统设备

权利要求书

1.一种利用通用计算机资源实时时处理外部事件的方法，包括通用计算机上支持处理器动态下线功能的操作系统、运行在所述操作系统内的驱动程序、虚拟设备实现包、和用于获知或产生事件的硬件模块，其特征在于：

(1)所述虚拟设备实现包包括初始化模块、外部交互模块和内部交互模块，其中所述初始化模块负责为外部交互模块和内部交互模块的正常运行建立运行环境，外部交互模块负责通过所述硬件模块与所述通用计算机系统的外部进行交互，内部交互模块负责与所述通用计算机操作系统及其上的软件进行通信，且外部交互模块、内部交互模块的正常运行均独立于所述通用计算机操作系统；

(2)所述驱动程序执行包括如下步骤的流程，在所述通用计算机上安装对于外部事件的处理逻辑：

步骤一：利用所述操作系统提供的功能，将实时事件处理所需的、包括所述硬件模块、处理器、物理内存页面在内的硬件资源，从当前操作系统中隔离出来；

步骤二：利用所述操作系统提供的功能，获得在步骤一被隔离出来的硬件资源的管理信息；

步骤三：根据虚拟设备实现包和步骤二获得的信息，对步骤一隔离出来的硬件资源进行必要的初始化；

步骤四：向步骤一隔离出来的、实时事件处理所使用的处理器发送初始化命令，从而导致接收到初始化命令的处理器开始执行虚拟设备实现包所包含的逻辑功能；

(3)处理器在执行所述虚拟设备实现包包含的逻辑功能时，会包括如下步骤：

步骤一初始化实时事件处理所需要的运行环境；

步骤二并行执行所述内部交互模块和外部交互模块，如(1)所述，在正常工作状态下，这两个模块的运行独立于所述通用计算机操作系统。

2.一种利用通用计算机资源实现的虚拟时统设备，包括时统事件采集板卡、所述通用计算机上的一个或多个逻辑处理器、虚拟时统设备的驱动程序、和虚拟时统设备的软件实现包，其特征为：

(1)所述通用计算机上安装的操作系统支持将当前计算机上的逻辑处理器进行动态下线；

(2)所述软件实现包包括处理器启动代码、虚拟时统设备初始化代码和虚拟时统设备工作代码，其中：①处理器启动代码用于对已处于下线状态的处理器进行初始化，使得相应的处理器进入“能正常执行虚拟时统设备初始化代码”的状态；②处理器启动代码和虚拟时统设备初始化代码逻辑上连续，从而处理器在执行完处理器启动代码后，就会执行虚拟时统设备初始化代码；③虚拟时统设备初始化代码为虚拟时统设备工作代码创建一个正常工作的环境，之后转到虚拟时统设备工作代码；④虚拟时统设备工作代码负责对时统事件采集板卡收到的时统报文和来自通用计算机上软件的获取时间请求进行处理；

(3)所述驱动程序在所述通用计算机的操作系统上运行，它在接收到用户发出的加载虚拟时统设备的请求后执行包括如下步骤的流程：

步骤一、请求操作系统将虚拟时统设备欲使用的逻辑处理器下线；

步骤二、获得管理时统事件采集板卡所需要的信息；

步骤三、分配启动和运行虚拟时统设备所需的物理内存，此物理内存在逻辑上被分为工作空间和辅助空间两部分，其中工作空间存储的内容包括：①所述软件实现包中包括的各部分代码,②虚拟时统设备工作代码在正常运行时所需要的数据；辅助空间存储的内容包括：管理所述时统事件采集板卡所需要的信息、虚拟时统设备正常运行时用于供通用计算机操作系统读取的时间信息；

步骤四、根据所述软件实现包中的代码，初始化步骤三所述物理内存中的工作空间；

步骤五、根据步骤二获得的信息，初始化步骤三所述物理内存中的辅助空间；

步骤六、通知在步骤一下线的逻辑处理器执行步骤三所述工作空间中的处理器启动代码；(4)所述虚拟时统设备初始化代码包括如下步骤：

步骤一、从所述辅助空间中获取管理所述时统事件采集板卡所需的信息；

步骤二、根据本流程步骤一所述的信息，对所述时统事件采集板卡和处理器进行初始化设置；步骤三、跳转到所述虚拟时统工作代码的入口处继续执行；

(5)所述虚拟时统设备工作代码包括校时版本号变量、最近校时信息变量、时统事件采集板卡中断处理程序、和请求处理循环，其中，校时版本号用于指示当前已经进行了多少次校时，最近校时信息用于记录最近收到的时统报文情况(包括最近时统报文中包含的时间信息、收到此时统报文的时间)；

(6)时统事件采集板卡中断处理程序包括如下流程：

步骤一、从所述时统事件采集板卡接收时统事件；

步骤二、获得处理器的当前时间；

步骤三、处理接收到的时统报文，并更新最近校时信息

步骤四：将校时版本号变量增1；

步骤五、中断处理返回；

(7)请求处理循环包括如下流程：

步骤一：将当前的校时版本号缓存到局部临时变量cached；

步骤二：根据最新校时信息和处理器的当前时间，计算应返回给请求者的当前时间；

步骤三：若当前的校时版本号不等于cached，则转到步骤一，否则继续执行；

步骤四：步骤二获得的当前时间放入辅助空间中、与通用操作系统约定的存储区域。