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發布時間：2020-12-19 08:50
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客戶操作系統在主節點訪向設備處理器進人根模式
客戶操作系統在主節點訪向設備處理器進人根模式，經過虛擬機退出模塊和指令解析模塊將需要模擬執行的指令保存在ioreq 結構中，然后主節點的1/0設備模型模塊對這個IO指令ioreq 結構進行模擬執行，并且將指令返回的信息更新到ioreq結構中，然后虛擬機進人模塊將ioreq結構中的信息更新客戶操作操作系統中，處理器進人非根模式，客戶操作系統繼續運行。 客戶操作系統在從節點發起設備訪問請求，系統分成二類設備請求進行處理: 非訪存類10指令，訪存類1/O指令,DMA指令，下面介紹這三類指令的實現方式： 1.非訪存類I/O 指令訪問模式 非訪存類I/O 指令訪問模式采用指令傳輸、遠程執行、結果返回這種方式實現從節點對主節點虛擬設備I/O端口的訪問。 主節點接受到來自從節點的ioreq 請求，調用IO設備模型對此ioreg 進行模擬執行，將返回的數據寫到ioreq結構中，同時將此ioreg 結構發回請求節點，請求節點接受到此ioreq結構后，將此ioreq 結構信息更新到客戶操作系統中，然后引起虛擬機進人，此次從節點發起的非訪存類1O指令就執行完成。 2. 訪存類1/O 指令訪問模式 因為系統中所有對于內存的訪問均由DSM 統籌處理，所以訪存類1/O指令執行時必須經過DSM.從節點解析此訪存類I/O指令。發送DSM 請求，此請求主要是讓DSM將所要訪問的頁面定住(pin)，防止DSM 將此頁面遷往其他節點，或者其他節點的程序訪問此頁面。當DSM 模塊pin住此頁面之后，就可以像主節點那樣訪問此MMIO內存區域訪問完成之后需要unpin 此內存區域。 3.DMA 指令訪問模式I/O指令 從節點發起一個IDE DMA 指令，主節點的跨節點1/0請求服務例程接收到這個DMA ioreq之后，調用主節點處理DMA ioreq 模塊進行處理，然后IDE DMA 處理模塊被調用執行。
分布式遠程IO模塊的技術特點
1、減少控制盤臺的數量
采用分布式遠程IO模塊對鍋爐、汽機、發電機等設備的金屬溫度進行監測可以減少控制盤臺的數量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度。
2、減少了安裝費用
分布式遠程IO模塊比DCS更節約硬件設備，使用分布式遠程IO模塊，可以大量的減少安全柵、隔離器、遠程IO模塊、現場電纜和接線端子，這樣就節省了IO裝置以及安裝這些裝置的機柜和空間，減少了安裝費用。
遠程IO模塊
3、可靠性
分布式遠程IO模塊的安全柵、隔離器、端子柜、IO模件、現場電纜和接線端子的數量大大減少。現場信號采用數字傳輸，大大提高了系統的抗干擾能力。這些因素均使分布式遠程IO模塊可靠性得到了提高！
4、維修性
由于現場級徹底分散，同時大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現場電纜和接線端子。因此分布式遠程IO模塊大大提高其維護性能。
5、分散性
與傳統的DCS相比較，分布式遠程智能I/O體現了更徹底的分散性，它每20通道的數據采集處理都才用獨立的電源、CPU，因此故障也被分散。即使任何一個前端的故障也不影響其他前端的正常運行。
6、環境適應能力
分布式遠程IO模塊環境溫度為-20℃—70℃，防護等級為IP56，因此適用于鍋爐頂部等溫度環境比較惡劣的場所。
工業以太網分為三個類型
根據從站設備的實現方式，可將工業以太網分為三個類型：
1：采用通用硬件和標準TCP/IP協議。Modbus/TCP、PROFInet/CbA、Ethernet/IP均采用這種方式。使用標準TCP/IP協議和通用以太網控制器，所有的實時數據（如過程數據）和非實時數據（如參數配置數據）均通過TCP/IP協議傳輸。其優點是成本低廉，實現方便，完全兼容標準以太網。在具體實現中某些產品可能通過更改或優化TCP/IP協議以獲得更好的性能，但實時性始終受到底層結構的限制。
2：采用通用硬件和定義實時數據傳輸協議。EthernetPowerlink、PROFInet/RT采用這種方式。采用通用以太網控制器但不使用TCP/IP協議來傳輸實時數據，而是定義了一種專用的包含實時層的實時數據傳輸協議，用來傳輸對實時性要求很高的數據，TCP/IP協議棧可能依然存在，用來傳輸非實時數據，但是其對以太網的讀取受到實時層的限制，以提高實時性能。這種結構的優點是實時性較強，硬件與通用以太網兼容。
3：采用專用硬件和自定義實時數據傳輸協議。EtherCAT、PROFInet/IRT、SERCOS-III采用這種方式。這種方式在第二類的基礎上使用專有以太網控制器以進一步優化性能。其優點是實時性強，缺點是成本較高，需使用專有協議芯片、交換機等。
