【原創】xenomai內核解析--xenomai與普通linux進程之間通訊XDDP(三)--實時與非實時數據交互

前面兩篇文章我們看了xddp在xenomai內核裏涉及的數據結構、RTDM對於協議類實時設備的管理方式，以及實時端創建一個XDDP通道後（xddp必須由實時端來創建），實時端與非實時端是如何聯繫起來的，本文從linux端打開創建好的xddp通道開始，來詳細看整個通訊過程。

1.概述

【原創】實時IPC概述
【原創】xenomai與普通linux進程之間通訊XDDP(一)--實時端socket創建流程
【原創】xenomai與普通linux進程之間通訊XDDP(二)--實時與非實時關聯(bind流程)

前面兩篇文章我們看了xddp在xenomai內核裏涉及的數據結構、RTDM對於協議類實時設備的管理方式，以及實時端創建一個XDDP通道後（xddp必須由實時端來創建），實時端與非實時端是如何聯繫起來的。

以上工作做好後，下面可以進行數據交互了，本文從linux端打開創建好的xddp通道開始，來詳細看整個通訊過程。

1. 實時端創建xddp socket，通過bind指定socket使用的端口號，或者給socket設置一個label，端口號自動分配。實時與非實時通過socke使用的端口號來關聯，在linux端，端口號即xnpip設備的次設備號。

2. 通過指定端口通訊時，linux通過直接讀寫xnpipe設備(/dev/rtpN,N爲端口號)來通訊。使用label時，由於實時端端口號爲自動分配，所以只能linux端只能通過讀寫文件/proc/xenomai/registry/rtipc/xddp/%s來通訊，%s爲通訊使用的label。

3. 非實時向實時端發送數據：通訊過程中，由於xnpipe可看做一個全雙工設備，有兩個數據鏈表，命名以實時端爲主，inq表示接收數據報鏈表(NRT->RT)，outq爲發送數據報鏈表(RT->NRT)。對於linux端，每次發送的數據都作爲一個數據報節點插入到鏈表inq尾,實時端讀取時從鏈表頭取數據，符合FIFO。

4. 實時向非實時發送數據，分三種數據：

   • 不帶標識的數據包會作爲一個單獨的數據報節點插入鏈表outq尾。
   • 使用MSG_OOB標識時，表示這是一個緊急的數據，需要優先被linux端讀取，這時會作爲一個單獨的數據報節點插入鏈表outq頭。liunx端讀取時從鏈表頭取數據，所以除MSG_OOB標識的數據外，符合FIFO。
   • 使用MSG_MORE標識時，表示還有數據要與該數據一起發送，暫時不作爲單獨數據包發送（不放到outq），先積累到數據緩衝區，待緩衝區滿或者發送的數據沒有MSG_MORE時，將整個緩衝區作爲一個大的數據包插入鏈表outq尾。

   整個XDDP使用過程中：

   1. 建立xddp通道時，所有數據結構需要的內存均已申請。數據收發過程中，數據交互使用的內存從xnheap申請釋放，同步、互斥、喚醒使用的是xenomai內核機制，所以整個通訊由xenomai內核管理，保證了xenomai的實時性；
   2. 對於linux向xenomai發送的數據，xenomai任務在xenomai的調度下能很快讀取，看任務具體優先級等。
   3. 對於xenomai發送給linux的數據，如果非實時任務阻塞讀，會使用ipip虛擬中斷機制APC來通知linux喚醒該任務，待linux得到cpu時，自會處理虛擬中斷APC，喚醒接收的非實時任務處理數據，整體框圖如下。

詳細的過程見下文。
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