一种消息调度方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本发明涉及航空总线系统领域，特别是涉及一种消息调度方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.fc-ae-1553总线是一种新兴的高可靠、高速光纤总线，其协议由美国国家标准协会(ansi)制定，并定义了mil-std-1553b协议到光纤通道(fc)高层协议的映射，它为光纤1553总线控制器的开发提供了协议支撑。与传统1553b总线一样，fc-ae-1553定义了一个命令/响应式的总线标准，但是在总线容量、传输速率、可靠性等方面均有很大的提高。同时，fc-ae-1553总线采用光纤传输介质和网络拓扑结构，抗干扰能力、扩展能力强，十分适合复杂航天器的电子系统组网和多终端通信。此外，fc-ae-1553总线的一个十分重要的特性就是支持通过桥接的方式将现有传统1553b总线接入光纤1553网络，从而最大限度保留现存1553b设备，节约资源，实现传统1553b总线的平滑升级。因此，fc-ae-1553总线是航天领域高速、高可靠数据总线的发展方向。
3.在fc-ae-1553总线中，nc(network controller，网络控制器)节点nt(network terminal，网络终端)节点之间进行通信，nt节点通常是在收到并执行nc节点的消息查询指令后才能被动地向nc节点发送消息，现有技术是对nc节点中的每个子地址逐个进行问询是否有数据上传，再接收有待上传数据的子地址中的数据。
4.现有技术这种nt节点向nc节点消息发送是用户层面(软件)触发，软硬件交互时间消耗较多，上传数据的效率较慢，不适用于当fc-ae-1553总线nt节点搭载子地址数量较多时，且对实时性要求较高的总线系统中。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述的问题，提供一种消息调度方法、装置、计算机设备和存储介质。
6.在其中一个实施例中，所述方法包括：
7.向目标网络终端发送掩码查询消息，所述目标网络终端为待上传数据的网络终端；
8.接收并解析所述目标网络终端返回的掩码，所述掩码用于标识所述目标网络终端中需要读回数据的子地址；
9.向目标网络终端发送消息回读指令，所述消息回读指令用于，使所述需要读回数据的子地址中的数据，通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
10.在其中一个实施例中，提供一种消息调度装置，包括：
11.掩码查询单元，用于向目标网络终端发送掩码查询消息；
12.掩码处理单元，用于接收并解析来自所述目标网络终端的掩码；以及消息处理单元，用于向目标网络终端发送消息回读指令。
13.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述消息调度方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述消息调度方法的步骤。
15.上述消息调度方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取掩码得知各个子地址的数据存储状态，进而得知目标网络终端中需要进行数据回读的子地址，再通过仅对需要进行数据回读的子地址进行数据获取，大幅提升了数据处理的效率，且也能保证网络终端中数据上传的实时性。
附图说明
16.图1为一个实施例中提供的消息调度方法的应用环境图；
17.图2为一个实施例中一种消息调度方法的流程图；
18.图3为另一个实施例中一种消息调度方法的流程图；
19.图4为另一个实施例中一种消息调度方法的流程图；
20.图5为另一个实施例中一种消息调度方法的流程图；
21.图6为一个实施例中一种消息调度装置的结构框图；
22.图7为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
25.图1为一个实施例中提供的消息调度方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括网络控制器110以及网络终端120。
26.网络控制器110可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群。
27.网络终端120是能够对传感器采集的数据进行处理与上传的装置，主要是接受网络控制器发送的命令以及被动地对网络控制器110发送数据。
28.网络控制器110以及网络终端120可以通过光纤网络进行连接，网络控制器110可以是fc-ae-1553总线中的nc节点，网络终端可以是fc-ae-1553总线中的nt节点，通常地，一个网络控制器110与20个网络终端120连接并通信，本发明在此不做限制。
29.例如，网络控制器为机载的一个总线网络控制节点，网络终端可以是位于机翼或者机身的总线网络终端节点，网络终端节点可以将机载的各种传感器数据进行上传。
30.如图2所示，在一种实施例中，提出了一种消息调度方法，本实施例主要以该方法应用于上述图1中的网络控制器110来举例说明。具体可以包括以下步骤：
31.步骤s202，向目标网络终端发送掩码查询消息，所述目标网络终端为待上传数据的网络终端；
32.步骤s204，接收并解析所述目标网络终端返回的掩码，所述掩码用于标识所述目标网络终端中需要读回数据的子地址；
33.步骤s206，向目标网络终端发送消息回读指令，所述消息回读指令用于，使所述需要读回数据的子地址中的数据，通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
34.在一个实施例中，网络终端无法主动向网络控制器发送消息数据，通常是网络控制器向网络终端发送问询命令，询问网络终端是否上传数据；具体地，网络控制器能够通过网络终端本身的地址信息将命令发送至网络终端，再通过网络终端下搭载的子地址的子地址值，将命令发送至相应的子地址。在若干网络终端中，存在一些网络终端用以周期性地向网络控制器发送数据，这些网络终端是预设的且为网络控制器所知的，而网络控制器则在一个周期内逐一与这些网络终端通信使其上传数据，这些待上传数据的网络终端可以是目标网络终端。因而，当网络控制器向目标网络终端发送掩码查询消息后，目标网络终端能够接受到掩码查询消息，并将掩码发送至网络控制器。
35.在一个实施例中，可以在网络终端的若干子地址中设置一个子地址用以存储掩码。
36.在一个实施例中，一个网络终端下可以搭载若干子地址，如256个，128个等，这里不做具体限定。每个子地址可以通过子地址值来表示该子地址，且每个子地址在硬件上可以映射一块存储区，用于存储具体的数据。
37.在一个实施例中，网络控制器接收到掩码并对掩码进行解析，掩码用于对目标网络终端下的子地址的状态进行标识，存在一些子地址状态为没有数据向网络控制器上传，存在一些子地址的状态为有数据要向网络控制器上传，掩码可以对这些子地址的状态对应地进行标识，有数据上传的子地址即为需要读回数据的子地址，网络控制器对掩码进行解析后即可得知当前目标网络终端下的需要读回数据的子地址。网络控制器得知需要读回数据的子地址，即可在一个周期内仅与这些子地址进行通信，而无需与所有子地址进行通信。
38.在一个实施例中，网络控制器向目标终端发送消息回读指令，每条消息回读指令仅与目标网络终端下的一个子地址进行通信，该消息回读指令可以指示网络终端将该子地址中的数据进行上传，由于网络控制器已经得知哪些子地址中有数据，因而可以只对需要数据回读的子地址发送数据回读指令，而需要读回数据的子地址中的数据，即可以通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
39.在本实施例中，网络控制器在对网络终端的子地址不再以轮询的方式获取子地址中的数据，而是在通过获取掩码得知各个子地址的数据存储状态，进而得知目标网络终端中需要进行数据回读的子地址，再通过仅对需要进行数据回读的子地址进行数据获取，大幅提升了数据处理的效率，且也能保证网络终端中数据上传的实时性。
40.在一种实施例中，所述掩码字长配置为与所述目标网络终端子地址数量对应。在一些大型的系统中，一个网络终端可能连接较多的部件，如不同的传感器，或者需要上传较多不同类型数据，因而一个网络终端需要设置较多的子地址，分别向网络控制器发送不同的数据；掩码本身能够通过设置字长来与子地址进行对应；如，一个位对应一个子地址的状态，如果某一子地址需要进行数据回读，即在掩码中为与该子地址对应的位置位为“1”，再
通过单独设置一个子地址来存储掩码，该存储掩码的子地址的状态可不必被标识。因而，本实施例可以在大型的总线系统的中同样的利用掩码来标识子地址的状态，以方便提升网络终端向网络控制器上传数据的效率。
41.如图3，在一种实施例中，步骤s206，向目标网络终端发送消息回读指令的步骤包括：
42.步骤s302，根据所述掩码生成若干消息回读指令；
43.步骤s304，将所述消息回读指令写入消息队列；
44.步骤s306，将所述消息队列中的消息回读指令依次发送至所述目标网络终端。
45.在一个实施例中，对掩码进行解析后可以确定在目标网络终端中哪些子地址是有消息数据要进行回读的，再针对这些需要进行回读消息的子地址生成若干消息回读指令，每条消息回读指令可以激励目标网络终端中一个子地址向网络控制器发送消息数据，网络终端接收到消息回读指令后，其相应的子地址能够将缓存的数据发送至网络控制器。
46.在一个实施例中，消息回读指令生成后先写入一个消息队列，即顺序排列，以方便消息回读指令的有序发送，也方便逐条对消息回读指令进行发送。当不同的网络终端为目标网络终端时，针对每个目标网络终端的消息回读指令均可以以顺序排列的方式写入一个消息队列，再被执行。
47.在一个实施例中，消息队列中的消息回读指令被依次的发送，具体的是发送至目标网络端中，与目标网络终端中的相应的子地址通信。
48.在一个实施例中，网络控制器中存储有预置的配置信息，网络控制器可以根据配置信息，如当前的网络终端个数，每个网络终端的地址信息，网络终端中存储掩码的子地址信息，掩码的字长信息，以及总的网络终端查询表等，进而网络控制器能够根据配置信息准确地向目标网络终端发送掩码查询消息，并向目标网络终端发送消息回读指令。具体地，网络控制器可以根据网络终端查询表查询到相应的目标网络终端的地址值，并明确掩码查询指令所对应的目标网络终端中的子地址值以及消息回读指令所对应的目标网络终端中的子地址值；网络控制器可以以命令帧的形式将掩码查询消息或者消息回读指令发送至总线上，再被总线上的目标网络接收，再由目标网络终端执行相应的指令，使相应的子地址上传相应的数据。
49.如图4，在一种实施例中，步骤s304将所述消息回读指令写入消息队列之后的步骤还包括：
50.步骤402，对目标网络终端依次发送掩码查询消息；
51.步骤404，若获取到所有目标网络终端的掩码，则确定是否达到预设的保护时间；
52.步骤406，若达到预设的保护时间，则清空消息队列。
53.在一个实施例中，网络控制器对消息的调度是周期性的，即与网络终端的通信是周期性的，在一个消息调度周期内，网络控制器对所有网络终端以轮询的方式发送掩码查询消息，因而需要确认是否对所有网络终端均发送掩码查询消息，如果没有，则对未接受到掩码的网络终端发送掩码查询消息，以方便使当前网络终端向网络控制器发送数据；
54.若已经对所有网络终端均发送掩码查询消息，并接收到相应的掩码，则再进一步确认是否达到保护时间，如果达到保护时间，则清空消息队列。保护时间为预设的参数，保护时间的时长小于消息调度周期的时长。达到保护时长后清空消息队列，主要是限制消息
回读指令的执行时长，为了防止网络终端根据消息回读指令上传的数据过多而产生溢出，进而使消息调度周期发生抖动，影响消息调度周期的准确性。
55.在一个实施例中，当网络终端中存有数据的子地址根据消息回读指令上传数据后，该子地址在掩码中对应的位可置位为“0”，标识该子地址在当前消息调度周期内没有数据需要上传。当达到保护时间后，消息队列被清空，若是存在某一目标网络终端中某些子地址中数据未上传，则可在下一消息调度周期内上传。防止消息丢失的同时保证消息调度周期不发生抖动，提高可靠性。
56.在一个实施例中，所述消息调度周期用于控制所述目标网络终端数据上传周期，消息调度周期时长可预设为100ms，消息保护时间时长可预设为80ms。
57.如图5，在一种实施例中，在步骤s202，向目标网络终端发送掩码查询消息之前的步骤为：
58.步骤s502，获取配置信息，所述配置信息包括目标网络终端数量，目标网络终端查询表，掩码查询地址值，掩码字长。
59.在一个实施例中，配置信息包括目标网络终端数量，目标网络终端查询表，掩码查询地址值，掩码字长。目标网络终端数量具体可以根据不同的总线进行配置，一般来说，目标网络终端数量可配置为4；目标网络终端查询表用于查询目标网络终端的地址值，方便向目标网络终端发送消息；掩码查询地址值，目标网络终端内的掩码是存储在其下的子地址中，某一子地址被配置为存储掩码以及向网络控制器发送掩码，网络控制器可以根据掩码查询地址值来确定目标网络终端存储掩码的子地址，以方便获取子地址；掩码字长根据目标网络终端用于上传数据的子地址数量进行对应地进行配置，如一个目标网络终端配置256个子地址用以向网路控制器上传数据，则掩码字长可配置为256位。
60.在一个实施例中，对于配置信息可由用户进行配置，并存储在网络终端中，方便进行消息调度。
61.如图6，在一种实施例中，提供一种消息调度装置，包括：
62.掩码查询单元，用于向目标网络终端发送掩码查询消息；
63.掩码处理单元，用于接收并解析来自所述目标网络终端的掩码；以及消息处理单元，用于向目标网络终端发送消息回读指令。
64.在一个实施例中，掩码查询单元，用于向目标网络终端发送掩码查询消息。网络终端无法主动向网络控制器发送消息数据，通常是网络控制器向网络终端发送问询命令，询问网络终端是否上传数据；具体地，网络控制器能够通过网络终端本身的地址信息将命令发送至网络终端，再通过网络终端下搭载的子地址的子地址值，将命令发送至相应的子地址。在若干网络终端中，存在一些网络终端用以周期性地向网络控制器发送数据，这些网络终端是预设的且为网络控制器所知的，而网络控制器则在一个周期内逐一与这些网络终端通信使其上传数据，这些待上传数据的网络终端可以是目标网络终端。因而，当网络控制器向目标网络终端发送掩码查询消息后，目标网络终端能够接受到掩码查询消息，并将掩码发送至网络控制器。
65.在一个实施例中，掩码处理单元，用于接收并解析来自所述目标网络终端的掩码。网络控制器接收到掩码并对掩码进行解析，掩码用于对目标网络终端下的子地址的状态进行标识，存在一些子地址状态为没有数据向网络控制器上传，存在一些子地址的状态为有
数据要向网络控制器上传，掩码可以对这些子地址的状态对应地进行标识，有数据上传的子地址即为需要读回数据的子地址，网络控制器对掩码进行解析后即可得知当前目标网络终端下的需要读回数据的子地址。网络控制器得知需要读回数据的子地址，即可在一个周期内仅与这些子地址进行通信，而无需与所有子地址进行通信。
66.在一个实施例中，掩码处理单元根据掩码对目标网络终端对其子地址的标识情况，对有需要进行消息回读的子地址生成消息回读指令。
67.在一个实施例中，消息处理单元，用于向目标网络终端发送消息回读指令。网络控制器向目标终端发送消息回读指令，每条消息回读指令仅与目标网络终端下的一个子地址进行通信，该消息回读指令可以指示网络终端将该子地址中的数据进行上传，由于网络控制器已经得知哪些子地址中有数据，因而可以只对需要数据回读的子地址发送数据回读指令，而需要读回数据的子地址中的数据，即可以通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
68.在一个实施例中，消息处理单元可以包括消息队列单元与消息执行单元，消息队列单元用于顺序排列消息回读指令，消息队列单元可映射有一缓存区，对若干消息回读指令缓存；再由消息执行单元对消息回读指令按照顺序进行执行，即将消息回读指令发送至总线上，由目标网络终端接收处理；消息执行单元每执行消息队列中一条消息回读指令后，查看消息队列中是否有消息回读指令，若有，则继续执行其中的消息回读指令。
69.在一种实施例中，所述装置还包括：
70.用户配置单元，用于接收用户的配置信息，所述配置信息包括网络终端数量，网络终端查询表，掩码查询地址值，以及掩码长度。
71.在本实施例中，配置信息包括目标网络终端数量，目标网络终端查询表，掩码查询地址值，掩码字长。目标网络终端数量具体可以根据不同的总线进行配置，一般来说，目标网络终端数量可配置为4；目标网络终端查询表用于查询目标网络终端的地址值，方便向目标网络终端发送消息；掩码查询地址值，目标网络终端内的掩码是存储在其下的子地址中，某一子地址被配置为存储掩码以及向网络控制器发送掩码，网络控制器可以根据掩码查询地址值来确定目标网络终端存储掩码的子地址，以方便获取子地址；掩码字长根据目标网络终端用于上传数据的子地址数量进行对应地进行配置，如一个目标网络终端配置256个子地址用以向网路控制器上传数据，则掩码字长可配置为256位。
72.进一步地，掩码查询单元在向目标网络终端发送掩码查询指令时通过配置信息进行的，在消息执行单元发送消息回读指令时，可直接通过掩码查询单元得知配置信息，以准确将消息回读指令发送至目标网络终端，并被目标网络终端执行。
73.如图7所示，在一个实施例中示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的网络控制器110。如图7所示，该计算机设备可以包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现消息调度方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行消息调度方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
74.本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
75.在一个实施例中，本技术提供的消息调度装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图7所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该消息调度装置的各个程序模块，比如，图6所示的用户配置单元、掩码查询单元、掩码处理单元、消息队列和消息执行单元。各个程序单元模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本技术各个实施例的消息调度方法中的步骤。
76.例如，图7所示的计算机设备可以通过如图6所示的消息调度装置中的用户配置单元执行步骤s502，获取配置信息，所述配置信息包括目标网络终端数量，目标网络终端查询表，掩码查询地址值，掩码字长。计算机设备可通过掩码查询单元执行步骤s202，向目标网络终端发送掩码查询消息，所述目标网络终端为待上传数据的网络终端。计算机设备可通过掩码处理单元执行步骤s204，接收并解析所述目标网络终端返回的掩码，所述掩码用于标识所述目标网络终端中需要读回数据的子地址。计算机设备可通过消息队列和消息执行单元向目标网络终端发送消息回读指令，所述消息回读指令用于，使所述需要读回数据的子地址中的数据，通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
77.在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
78.步骤s202，向目标网络终端发送掩码查询消息，所述目标网络终端为待上传数据的网络终端；
79.步骤s204，接收并解析所述目标网络终端返回的掩码，所述掩码用于标识所述目标网络终端中需要读回数据的子地址；
80.步骤s206，向目标网络终端发送消息回读指令，所述消息回读指令用于，使所述需要读回数据的子地址中的数据，通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
81.在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
82.步骤s202，向目标网络终端发送掩码查询消息，所述目标网络终端为待上传数据的网络终端；
83.步骤s204，接收并解析所述目标网络终端返回的掩码，所述掩码用于标识所述目标网络终端中需要读回数据的子地址；
84.步骤s206，向目标网络终端发送消息回读指令，所述消息回读指令用于，使所述需要读回数据的子地址中的数据，通过所述目标网络终端发送至网络控制器。
85.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流
或者交替地执行。
86.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
87.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
88.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。