一种基于UDP协议的数据定制传输的方法与流程

一种基于udp协议的数据定制传输的方法
技术领域
1.本发明涉及半导体自动测试设备(automatic test equipment，简称ate)领域，尤其涉及一种基于udp(user datagram protocol)协议的数据定制传输的方法。


背景技术：

2.在集成电路测试中，pattern文件数据占据重要的位置，且pattern文件数据可能会很大，而pattern数据需要下发到测试机的设备中，同时还要保证数据传输的完整性及高效性。
3.目前，业界通常采用用户数据报协议(user datagram protocol，udp)来实现pattern文件数据传输的。udp是开放式系统互联(open system interconnection，osi)参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，ietf rfc 768是udp的正式规范。
4.udp协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。在osi模型中，在第四层
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传输层，处于ip协议的上一层。udp有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。
5.因此，基础的udp协议虽能满足pattern文件数据的高效性，但是对于pattern文件数据的完整性无法完全满足。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，提供一种基于udp协议的数据定制传输方法，用于解决集成电路自动化测试中pattern数据传输高效但不完整或完整但不高效的问题。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
8.一种基于udp协议的数据定制传输方法，用于pattern数据文件的传输，其包括如下步骤：
9.步骤s1：将所述pattern数据文件加载到上层应用中进行编址，并基于udp协议传输定制的分块机制将所述pattern数据文件分成n个数据块，根据压缩机制将分割好的所述n个数据块进行压缩；其中，压缩后的所述数据块的大小小于等于udp传输协议对报文大小存在限制的最大值；
10.步骤s2：根据分块压缩后文件分块的总数n，来创建n个字节位图bitmap，每一位代表一个数据块，所述字节位图bitmap的每一位所对应一个数据块的原始配置信息，所述原始配置信息包括所有所述数据块原编址位置、大小和预定时间；
11.步骤s3：依次发送所述pattern数据文件中的n个数据块到接收端，每一个所述数据块发送数据根据所述原始配置信息的预定时间，会启动一个定时器；
12.步骤s4：在上层应用收到所述数据块后，同步对接收报文做校验，并基于udp定制
的确认机制同步回复ack报文给发送端，将对应的所述字节位图bitmap相应位进行更新为收到ack报文状态；如果在预定时间内没有接收到所述数据块，即所述字节位图bitmap相应位没有更新为收到ack报文状态；
13.步骤s5：上层应用轮询所有所述字节位图bitmap，检查由于发送超时，未接收到ack报文的所述数据块，将对应所述数据块重新下发，当轮询到所有所述数据块都已下发完成所述字节位图bitmap的所有位状态都已变更，则发送结束。
14.进一步地，所述的基于udp协议的数据定制传输方法，其还包括步骤s6：检测所述pattern文件的传输时长，如果所述传输时长超过一预定的阈值，即中间出现网络中断导致数据未传输完成时，上层应用主动触发通过断点续传机制实现数据的继续传输。
15.进一步地，所述步骤s6包括：
16.步骤s61：获取上层应用所述字节位图bitmap，从中获取没有更新为收到ack报文状态的位信息；
17.步骤s62：计算获取没有更新为收到ack报文状态位对应的数据块的位置和大小，形成一个数据块列表；
18.步骤s63：执行数据块列表的分块压缩操作，同步构建udp报文发送给接收端进行断点续传操作；其中，所述断点续传操作是基于用户主动触发的。
19.进一步地，所述步骤s3还包括：在发送所述pattern数据文件前，先对所述pattern文件数据基于udp协议传输定制流量控制机制；其中，所述流量控制机制通过在udp报文段中增加窗口大小字段来控制，发送方的发送窗口小于接收方发回的窗口大小。
20.进一步地，所述步骤s1中的将根据压缩机制将分割好的所述n个数据块进行压缩包括：获取压缩后的每块所述数据块的大小，计算压缩比，如果压缩比超过既定的因子，那么放弃此次压缩，动态调整分块的基准，继续压缩，直至每个数据的压缩比在既定的因子以内。
21.进一步地，所述既定的因子为30％。
22.从上述技术方案可以看出，本发明供的基于udp协议的数据定制传输方法可以有效解决基于udp协议数据传输的可靠性完整性无法保证的问题；在提高测试效率的前提下，通过增加ack机制，可以确保下发的pattern数据的可靠性和完整性。
附图说明
23.图1所示为本发明实施例中基于udp协议的数据定制传输方法的流程示意图
24.图2所示为本发明实施例中pattern数据传输过程与部分定制udp协议的交互示意图
25.图3所示为本发明pattern数据传输过程与udp协议定制化重传机制的示意图
具体实施方式
26.下面结合附图1-3，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
27.需要说明的是，基于udp的数据传输协议属性决定，无法保证报文能到达接收端，本发明的pattern数据基于udp协议传输定制确认机制，通过增加ack(acknowledge character)机制，即在接收端收到报文后同步返回一个ack确认报文，发送端维护一张字节
位图bitmap，用以主动标记每个报文的传输状态。
28.具体地，在上层应用在处理一个大pattern文件数据传输时，可以首先将一个pattern数据文件进行编址、分块和压缩操作，然后根据文件分块的总数来创建一个字节位图bitmap，并记录每一位对应的数据块的原位置和大小，接着将数据块逐个构建udp报文发送给接收端，最后在上层应用收到接收端的ack报文后，同步做校验，并将对应的bitmap位进行更新。ack是确认字符，在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符，表示发来的数据已确认接收无误。
29.请参阅图1，图1所示为本发明实施例中基于udp协议的数据定制传输方法的流程示意图。该pattern数据文件的传输方法用于解决集成电路自动化测试中pattern数据传输高效但不完整或完整但不高效的问题。
30.该基于定制化udp协议的pattern数据传输过程，其针对传输pattern数据的定制化udp协议的定制内容，可以包括如下步骤：
31.步骤s1：将所述pattern数据文件加载到上层应用中进行编址，并基于udp协议传输定制的分块机制将所述pattern数据文件分成n个数据块，根据压缩机制将分割好的所述n个数据块进行压缩；其中，压缩后的所述数据块的大小小于等于udp传输协议对报文大小存在限制的最大值。
32.在本发明的实施例中，pattern数据基于udp协议传输定制分块压缩机制，首先使用常量作为分块的基准(每块的大小)，该常量可以通过经验数据来学习，也可以固定，分块的相对位置需要记录，并加以内存的起始位置，计算内存中的最终存放位置，即为编址；接着将分割好的数据块进行压缩，获取压缩后的块大小，计算压缩比，如果压缩比超过既定的因子(比如30％)，那么放弃此次压缩，动态调整分块的基准，继续压缩，直至每个数据的压缩比在30％以内，且压缩后的数据块大小小于等于udp传输协议对报文大小存在限制的最大值。其中，压缩的算法可根据实际的需求去筛选。
33.步骤s2：根据分块压缩后文件分块的总数n，来创建n个字节位图bitmap，每一位代表一个数据块，所述字节位图bitmap的每一位所对应一个数据块的原始配置信息，所述原始配置信息包括所有所述数据块原编址位置、大小和预定时间。
34.请参阅图2，图2所示为本发明实施例中pattern数据传输过程与部分定制udp协议的交互示意图。如图2所示：
35.步骤s3：依次发送所述pattern数据文件中的n个数据块到接收端，每一个所述数据块发送数据根据所述原始配置信息的预定时间，会启动一个定时器。
36.步骤s4：在上层应用收到所述数据块后，同步对接收报文做校验，并基于udp定制的确认机制同步回复ack报文给发送端，将对应的所述字节位图bitmap相应位进行更新为收到ack报文状态；如果在预定时间内没有接收到所述数据块，即所述字节位图bitmap相应位没有更新为收到ack报文状态。
37.具体地，由于待传输的数据已进行包括编制、分块和压缩处理，创建的字节位图bitmap空间，每一位代表一个数据块，即相应的udp报文，0表示未ack，1表示已ack，对于控制报文用两个bit位来表示状态，即附加*0表示未执行，11表示已执行。
38.步骤s5：上层应用轮询所有所述字节位图bitmap，检查由于发送超时，未接收到ack报文的所述数据块，将对应所述数据块重新下发，当轮询到所有所述数据块都已下发完
成所述字节位图bitmap的所有位状态都已变更，则发送结束。
39.通常，基于udp的数据传输，由协议属性决定，对于丢包无法支持重传，但该pattern数据文件基于udp协议传输定制重传机制(步骤s5表述)就是在发送端建立重传机制，以确保数据报能到达接收端。
40.请参阅图3，图3所示为本发明pattern数据传输过程与udp协议定制化重传机制的示意图。如图3所示，在上层应用收到接收端回复的ack报文后，同步做接收和校验，并修改该数据块在字节位图bitmap中的相应位状态值，然后通过上层应用轮训字节位图bitmap的线程，检查传输超时的数据块，当检查到字节位图bitmap中对应位已超时，会重新发起对相应数据块的重传操作。
41.在本发明另外一些实施例中，由于pattern文件数据基于udp协议传输定制断点续传机制，在pattern数据加载过程中，由于文件数据比较大，持续时间相对较长(经验表明有超12小时)，传输过程中会存在网络中断的风险，此时如果重头开始传输，产生的浪费是极大的，所以为了规避这类因网络异常导致的数据重传问题，需要通过断点续传机制予以规避。
42.也就是说，该方法还可以包括步骤s6：检测所述pattern文件的传输时长，如果所述传输时长超过一预定的阈值，即中间出现网络中断导致数据未传输完成时，上层应用主动触发通过断点续传机制实现数据的继续传输。
43.所述步骤s6可以具体包括：
44.步骤s61：获取上层应用所述字节位图bitmap，从中获取没有更新为收到ack报文状态的位信息；
45.步骤s62：计算获取没有更新为收到ack报文状态位对应的数据块的位置和大小，形成一个数据块列表；
46.步骤s63：执行数据块列表的分块压缩操作，同步构建udp报文发送给接收端进行断点续传操作；其中，所述断点续传操作是基于用户主动触发的。
47.此外，在本发明的实施例中，ack机制还常用于限流作用，即所述步骤s3还可以包括：在发送所述pattern数据文件前，先对所述pattern文件数据基于udp协议传输定制流量控制机制；其中，所述流量控制机制通过在udp报文段中增加窗口大小字段来控制，发送方的发送窗口小于接收方发回的窗口大小。
48.综上所述，本发明一种基于udp协议的数据定制传输方法，其可以解决pattern的大文件数据传输基于tcp传输效率较低，基于udp协议数据传输的可靠性完整性无法保证的问题。也就是说，本发明能可靠高效率进行传输，提高测试效率，且确保下发的pattern文件数据的可靠性和完整性。
49.以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。