摘要：為了解決CORBA傳統(tǒng)傳輸協(xié)議TCP／IP的時延不確定問題，提出了使用基于點對點的包交換RapidIO協(xié)議來替代TCP／IP的方法，研究了CORBA的可插拔傳輸協(xié)議框架，從而實現(xiàn)了CORBA報文在RapidIO總線上的傳輸。測試結(jié)果顯示，基于RapidIO的CORBA實時性優(yōu)于基于TCP／IP的CORBA。

關鍵詞：CORBA；RapidIO；可插入傳輸；協(xié)議框架

0 引言

在傳統(tǒng)的嵌入式多處理器系統(tǒng)中，處理器之間的互連是通過分時共享總線來實現(xiàn)的，典型的有以太網(wǎng)、CPCI和VME總線。這類總線的總帶寬會受限，而且隨著處理器的不斷增多，每個處理器所占據(jù)的帶寬小斷下降，制約了處理器之間的信息傳輸能力，這將使其不能適應未來高性能嵌入式多處理器系統(tǒng)之間的高速信息傳輸需求。而RapidIO互聯(lián)架構(gòu)是一種高性能、點對點的包交換技術，傳輸速率能夠達到1 Gb／s～60 Gb／s，能為嵌入式系統(tǒng)芯片間和板卡間互連提供高帶寬、低時延的互連解決方案。

與此同時，隨著CORBA技術應用范圍的不斷拓展，特別是在軍事、電信和航空控制等領域的應用，對CORBA系統(tǒng)中客戶／服務器交互的實時性提出了更為嚴格的要求。雖然幾乎所有CORBA都默認支持TCP／IP，但是TCP／IP時延的不確定性將導致其不適用實時系統(tǒng)，而基于Rapid IO實時總線的CORBA卻可以解決該問題，因此，本文給出了如何將RapidIO通信協(xié)議插入CORBA產(chǎn)品中的實現(xiàn)方法。

1 Rapid IO技術

RapidIO采用的三層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該體系包括邏輯層、傳輸層和物理層。邏輯層主要用于界定協(xié)議和包格式，目前邏輯層可支持5種規(guī)范，分別是存儲器映射的I／O系統(tǒng)、消息傳輸、全局共享內(nèi)存、流量控制和數(shù)據(jù)流；傳輸層主要用于規(guī)定路由選擇信息，為端點設備間報文的傳輸提供路由信息；物理層主要定義包傳送機制、信息流控制、電氣特性和低級錯誤管理等，物理層的優(yōu)先級處理保證了數(shù)據(jù)傳輸時具有更低的平均時延或者抖動時延。Rapi dIO系統(tǒng)多采用基于交換機(Switch)的拓撲結(jié)構(gòu)。邏輯報文從一個端點設備送往另一個端點設備主要通過交換機解釋報文中的傳輸層信息，傳輸層包含有源設備指定的目的地址，文換機中則包含路由表，可通過查找路由表確定輸出路徑。

2 CORBA的RapidIO實現(xiàn)

2．1 CORBA可插拔協(xié)議框架

CORBA2．0引入了一個通用的ORB互操作性結(jié)構(gòu)體系，稱為通用ORB間協(xié)議(即GIOP)。GIOP是一類抽象的協(xié)議，并不是一個可直接用于ORB間進行通信的具體協(xié)議。該協(xié)議僅描述了特定的協(xié)議如何進行創(chuàng)建以適用于GIOP框架，同時指定了轉(zhuǎn)換語法和一個消息格式的標準集，以便允許獨立開發(fā)的ORB可以在任何一個面向連接的傳遞中進行通信，這種設計允許新的協(xié)議在不影響現(xiàn)有應用程序的情況下，添加到CORBA中。

GIOP對于攜帶GIOP消息的底層傳輸具有一定的要求，包括面向連接、全雙工、對稱、可靠傳輸、支持字節(jié)流等，同時需要按照以上要求封裝RapidIO傳輸協(xié)議。對于不同的傳輸介質(zhì)，將會有一個與之對應的GIOP協(xié)議的實現(xiàn)與之對應。比如，IIOP協(xié)議就是GIOP的基于TCP／IP協(xié)議的具體實現(xiàn)。與此類似，基于RapidIO的傳輸協(xié)議列GIOP的映射為RapidIO-IOP，簡稱RIOP。ONI層次圖與GIOP層次圖的對比如圖2所示，RIOP的主要工作是使用RapidIO傳輸協(xié)議完成GIOP報文的傳輸。

2．2 實現(xiàn)RIOP

定義RIOP的協(xié)議標識格式如下：

rio：／／{host number}：{port number}

其中，host為節(jié)點的網(wǎng)絡編號，port為邏輯鏈路端口。定義RapidIO IOR配置文件標識常量，const IOP：：ProfileIdIOP：：OE TAG RIO IOP=1330205525(0x4f495355)。