一種嵌入式RPC的設計與實現
過程調用的類型定義如下。RPC_TYPE_SIMPLE_WRITEREAD是簡單的讀寫,輸入參數和輸出參數都在頭信息和過程的參數數據結構中。RPC_TYPE_READ指返回結果保存在單獨的內存。RPC_TYPE_WRITE指寫信息保存在單獨的內存。RPC_TYPE_WRITE_READ調用是需要內存保存輸入數據,返回時需要保存輸出的結果。

每個過程定義自己的輸入輸出參數結構。例如對獲取串口狀態GetCommState過程,建立RPC_GETCOMMSTATE結構。

由于各個編譯器對struct數據結構的成員的對齊實現不同。這樣同樣的struct在客戶端和服務器端的大小可能不同,同樣的成員在結構中的位置不同。為了確保客戶端和服務器端有相同的對齊,我們采用字節對齊用#pragma pack(1)。
3.2 Packet內存布局
開始依次是頭信息和參數,其余部分根據特定的過程而不同。以RPC_TYPE_WRITE_READ類型的布局為例:頭信息,參數,輸入內存塊[1…N],輸出內存塊[1…N]。其他的過程類型布局類似。
3.3 服務器端實現
3.3.1 網絡模塊實現
RPC在單獨的任務中執行。圖5為RPC任務流程圖。調用VxWorks的系統函數taskSpawn建立RPC任務。調用socket( )建立面向連接的SOCK_ STREAM套接字,bind將套接字與本地網絡地址和端口號捆綁,listen申明要在該端口偵聽客戶連接請求,accept阻塞等待請求的到來。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/150615.htm
3.3.2 狀態機實現
當accept后,進入服務器端狀態機。設置accept返回的socket為非阻塞狀態。在阻塞的socket上調用send時,如果沒有足夠的輸出緩沖區,該調用將被阻塞。Recv也是一樣,要讀的數據沒有就緒時,調用者阻塞。服務器不知道每次要讀取的字節數,所以阻塞的socket無法工作。
分配2塊內存:A和B。內存A用來保存recv的內容,內存B用來保存客戶端發送的Packet內容。因為服務器不知道客戶會發送多大的內容過來,每次從內存A拷貝到內存B之前檢查內存B的大小,如果內存B剩余大小不夠則重新分配。
在得到了整個Packet后,即GetComplatePacket后,根據dwCallID調用服務器的本地過程,待返回后將返回值和內存打包發送給客戶端。
3.4 客戶端實現
客戶端的流程如圖6所示。在Windows下運行,首先調用WSAStartup,Windows根據請求的Socket版本來搜索相應的Socket庫,然后綁定找到的Socket庫到該應用程序中。然后初始化socket,連接到服務器,接著過程調用。比如過程調用1會進入圖4狀態機。狀態機和服務器端類似,只是首先參數打包,發送給服務器,返回后拆包并拷貝返回信息到內存中。
4 結束語
本文設計和實現的RPC可應用于白盒測試、跨平臺開發環境和開發客戶端軟件等。商用的嵌入式IDE軟件都很昂貴,通過本RPC,測試人員就可用開源的環境如cygwin等開發白盒測試代碼。另外對于有大量操作界面的嵌入式開發,需要頻繁下載到開發板上驗證,本文RPC可應用于構建跨平臺的開發環境,直接在Windows上開發界面部分,最后下載到開發板上,從而大大提高開發效率。大多數的嵌入式軟件都有相應的PC客戶端軟件,本文的實現也適用于開發PC客戶端軟件。
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