linux上VXI-11协仪服务器的实现

石玉

linux上VXI-11协仪服务器的实现 [复制链接]

本帖最后由石玉于 2017-4-1 14:15 编辑

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这几天在看VXI-11协仪，这个协仪应用比较少，在网上基本找不到资料，经过老大的点拨，终于成功运行了VXI-11协仪服务器，也就是模拟出了一个LXI设备

首先解释几个名词：
LXI设备：符合LXI规范的仪器设备，我的理解是用网口通信的仪器设备就是LXI设备
VXI-11：控制器和设备通过TCP/IP网络通信的网络仪器协仪
RPC：远程调用，基于C/S模型，一台计算机上的程序调用另一台计算机上的程序
XDR：外部数据表示，就是在不同的计算机系统中转换数据的格式，避免出现类似大小端的问题

使用linux做开发的好处是首先TCP/IP协仪栈已经有了，portmap和RPC也有了(如果没有就安装一个)，我们只用关心RPC编程了

在网上找了一个VXI-11协仪客户端的例子，我们要做的是服务器，所我只需要他的种子文件vxi11.x(种子文件后面会给出)，在种子文件中定义了VXI-11协仪的三个通道DEVICE_ASYNC，DEVICE_CORE，DEVICE_INTR，三个通道总共有17个消息，还定义了协仪交互时的一些数据结构，这些定义都会体现到生成的.c文件中

//中止通道有1个消息
program DEVICE_ASYNC
{
      version DEVICE_ASYNC_VERSION
      {
            Device_Error             device_abort             (Device_Link)             = 1;
      } = 1;
} = 0x0607B0;
//核心通道有15个消息
program DEVICE_CORE
{
      version DEVICE_CORE_VERSION
      {
            Create_LinkResp             create_link             (Create_LinkParms)       = 10;
            Device_WriteResp       device_write             (Device_WriteParms)       = 11;
            Device_ReadResp             device_read             (Device_ReadParms)       = 12;
            Device_ReadStbResp       device_readstb             (Device_GenericParms)       = 13;
            Device_Error             device_trigger             (Device_GenericParms)       = 14;
            Device_Error             device_clear             (Device_GenericParms)       = 15;
            Device_Error             device_remote             (Device_GenericParms)       = 16;
            Device_Error             device_local             (Device_GenericParms)       = 17;
            Device_Error             device_lock             (Device_LockParms)       = 18;
            Device_Error             device_unlock             (Device_Link)             = 19;
            Device_Error             device_enable_srq       (Device_EnableSrqParms)       = 20;
            Device_DocmdResp       device_docmd             (Device_DocmdParms)       = 22;
            Device_Error             destroy_link             (Device_Link)             = 23;
            Device_Error             create_intr_chan       (Device_RemoteFunc)       = 25;
            Device_Error             destroy_intr_chan       (void)                      = 26;
      } = 1;
} = 0x0607AF;

//中断通道有1个消息
program DEVICE_INTR
{
      version DEVICE_INTR_VERSION
      {
            void                      device_intr_srq             (Device_SrqParms)       = 30;
      } = 1;
} = 0x0607B1;

接下来我们利用种子文件生成程序模版
运行：rpcgen vxi11.x
生成4个文件：vxi11.h vxi11_clnt.c vxi11_svc.c vxi11_xdr.c
运行：rpcgen -Sc -o vxi11_clnt_func.c vxi11.x
生成客户端应用接口文件：vxi11_clnt_func.c 我们不用客户端，这个文件实际没有用，但为了后面编译不报错，还是生成一下
运行：rpcgen -Ss -o vxi11_srv_func.c vxi11.x
生成服务器应用接口文件：vxi11_srv_func.c

上面生成了6个文件，实际上需要我们修改的只有vxi11_clnt_func.c和vxi11_srv_func.c，因为我们只做服客器，所以只用修改vxi11_srv_func.c

打开vxi11_srv_func.c，里面有17个函数，这17个函数就是VXI-11协仪的17个消息，在vxi11_svc.c中，PRC分别注册了UDP和TCP的DEVICE_ASYNC，DEVICE_CORE，DEVICE_INTR三个通道，当客户端发送请求后，根据请求的程序号调用device_async_1，device_core_1或device_intr_1，在device_async_1，device_core_1或device_intr_1中又根据请求的过程号调用vxi11_srv_func.c中17个函数中的一个，所以我们只要填充vxi11_srv_func.c中的17个函数，根据请求返回相应的数据就能够完成通信

接下来编译程序，生成服务器可执行文件
输入：g++ -g -o vxi11_server vxi11_clnt.c vxi11_srv_func.c vxi11_svc.c vxi11_xdr.c
生成：vxi11_serve
运行程序：./vxi11_serve

打开NI max (到NI网站一下载NI visa安装，也可以用其他的客户端工具)

点击添加网络设备

选择自动发现设备，点下一步

怎么发现了这么多设备？抓包看一下

在发现设备的过程中客户端会从inst0到inst9查询有没有这个设备，从抓包的数据可以看出，每次查询的时候服务器都回复NO ERROR，所以发现了10个设备，我们要让他只发现一个设备怎么办，看一下服务器回复的消息

服务器回复的消息过程号是10，错误代码是0，在vxi11.h中对过程号进行了定义，过程号10对应用服务器端函数是create_link_1_svc()，
我们在vxi11_srv_func.c中找到create_link_1_svc()
Create_LinkResp *
create_link_1_svc(Create_LinkParms *argp, struct svc_req *rqstp)
{
      static Create_LinkResp  result;

      /*
      * insert server code here
      */

      return &result;
}

这个函数写义了一个结构体变量，这个变量就是服务器返回的数据，因为什么都没做，所以返回的数据全是0，错误号也是0，客户端认为没有错误就是找到了设备
我们把他修改一下：
create_link_1_svc(Create_LinkParms *argp, struct svc_req *rqstp)
{
      static Create_LinkResp  result;

      /*
      * insert server code here
      */

      if( strcmp(argp->device, "inst0") == 0 )
      {
            result.error = 0;
            result.lid = 1;
            result.abortPort = 1025;
            result.maxRecvSize = 0;
      }
      else
      {
            result.error = 21;
            result.lid = 522133279;
            result.abortPort = 0;
            result.maxRecvSize = 0;
      }

      return &result;
}

在函数中做一个判断，如何查询的是inst0才返回NO ERROR，否则返回错误号21，表示没有这个设备
再运行vxi11_serve，打开vi max添加网络设备

现在就只找到一个设备了，再点完成，发现vi max卡住了，服务器在不停的执行device_read_1_svc()函数，抓包看下是什么问题

抓包发现，当NI max按下完成时，客户端发送了“*IDN？”，这是一个SCPI标准指令，用来查询设备的信息，接着客户端开始读，但是读不到设备信息，VXI-11协仪中如果查询没有正确回复，会不停发送读信号直到超时，通过查看抓包数据，我们知道服务器端接收“*IDN？”是11号消息，发送数据是12号消息，看看服务器的11号消息
Device_WriteResp *
device_write_1_svc(Device_WriteParms *argp, struct svc_req *rqstp)
{
      static Device_WriteResp  result;
      /*
      * insert server code here
      */
      return &result;
}

和10号消息一样，就返回了一个结构体变量，我们修改一下这个函数
Device_WriteResp *
device_write_1_svc(Device_WriteParms *argp, struct svc_req *rqstp)
{
      static Device_WriteResp  result;
      /*
      * insert server code here
      */

      if(argp->lid == 1)
      {
            if( strcmp(argp->data.data_val, "*IDN?") == 0 )
            {
                     result.error = 0;
                     result.size = sizeof(argp->data.data_val);
            }
      }

      return &result;
}

argp->lid是上面我们create_link时告诉客户端设备的ID号，和inst0绑定，如果客户端是向inst0发送的消息那么
Device_WriteParms结构体中的lid就是create_link时告诉客户端设备的ID号，判断一下这个消息是不是发送给inst0的，再判断消息的内容，回复一个NO ERROR
再看device_read_1_svc()，把这个函数修改一下
char device_info[] = {"Iphone,5s,A1053,10.3"};
Device_ReadResp *
device_read_1_svc(Device_ReadParms *argp, struct svc_req *rqstp)
{
      static Device_ReadResp  result;
      /*
      * insert server code here
      */

      if( argp->lid == 1 )
      {
            result.error = 0;
            result.reason = 0x04;
            result.data.data_len = sizeof(device_info);
            result.data.data_val = &device_info;
//             printf("result.data.data_val = %s \n" , result.data.data_val);
      }

      return &result;
}

判断了是不是inst0发送的消息，如果是就把device_info字符串返回
再次运行，添加设备，已经正确发现设备了

打开测试面板，点击write发送“*IDN？”，再点击读，就可以读到设备信息了

这个程序还没写完，因为我只实现了“*IDN？”这一个指令，所以在device_write_1_svc()和device_read_1_svc()函数中没有作任何SCPI指令的判断，如何有多条指命，可以定义一个枚举类型变量，然后在device_write_1_svc()中接收到相应的SCPI指令就改变变量的值，然后在device_read_1_svc()中根据枚举变量的值返回相应的数据

这只是实现了LXI设备的发现过程，终止通道和中断通道还没用到，然后就是对SCPI指令的解析了，还有一些东西没搞明白，
留下我的QQ：971586331，欢迎一起交流