CN102238054A - 对连接到串行总线的外围设备进行远程访问的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对连接到串行总线的外围设备进行远程访问的方法和系统。一种计算设备包括硬件网络组件、硬件串行组件、设备驱动器、网络驱动器、以及串行驱动器。硬件网络组件将计算设备与其他计算设备连接起来。硬件串行组件将计算设备与外围设备通过串行总线连接起来。每个设备驱动器用于这些外围设备中的一个，或者用于连接至其他计算设备中一个计算设备的串行总线的外围设备。网络驱动器用于硬件网络组件，而串行驱动器用于硬件串行组件。串行驱动器、网络驱动器、以及设备驱动器交互，以允许计算设备通过网络与其他计算设备的外围设备进行通信。用于其他计算设备的外围设备的设备驱动器没有意识到这些外围设备没有连接至计算设备的串行总线。

Description

对连接到串行总线的外围设备进行远程访问的方法和系统

技术领域

本发明一般地涉及连接至计算设备串行总线的外围设备，其中的串行总线可以是RS-485串行总线。更具体地，本发明涉及计算设备对连接至另一计算设备串行总线的外围设备进行远程访问。

背景技术

外围设备通常连接至计算设备，以扩展该计算设备的功能。外围设备包括销售点(POS)设备，诸如收银机、手持条码扫描器、以及其他类型的POS设备。某些类型的外围设备连接至计算设备的串行总线。例如，串行总线可以是RS-485串行总线、RS-423串行总线、RS-422串行总线、或者RS-232串行总线。

发明内容

本发明实施方式的一种系统包括多个计算设备。每个计算设备包括：硬件网络组件、硬件串行组件、设备驱动器、网络驱动器、以及串行驱动器。硬件网络组件将该计算设备与其他计算设备通过网络连接起来。硬件串行组件将该计算设备与一个或者多个外围设备通过串行总线连接起来。每个设备驱动器针对该计算设备的一个外围设备或者针对其他计算设备的一个外围设备。网络驱动器用于硬件网络组件，以及串行驱动器用于硬件串行组件。在每个计算设备中，串行驱动器、网络驱动器、以及设备驱动器交互，以允许计算设备通过网络与其他计算设备的外围设备进行通信。

本发明实施方式的一种方法将针对第一外围设备的第一数据从第一计算设备的第一应用程序向第一计算设备的、针对该第一外围设备的第一设备驱动器进行发送。该方法由第一设备驱动器准备包括该第一数据的第一帧。该方法将该帧从该第一设备驱动器向该第一计算设备的第一串行驱动器发送。该方法由第一串行驱动器确定第一外围设备是连接至第一计算设备的第一串行总线，还是连接至第二计算设备的第二串行总线。在第一外围设备连接至第二串行总线的情况下，该方法由第一串行驱动器将第一帧封装到第一网络分组中，并将第一网络分组从第一计算设备通过网络向第二计算设备发送。

在一种实施方式中，该方法还由第二计算设备通过网络从第一计算设备接收第二网络分组。该方法由第二计算设备的第二串行驱动器确定该第二网络分组中是否封装有与第二外围设备相关联的第二数据的第二帧。在第二网络分组中封装有与第二外围设备相关联的第二数据的第二帧的情况下，该方法由第二串行驱动器从第二网络分组解封装出第二帧。然后，该方法由第二串行驱动器确定第二外围设备是连接至第二串行总线，还是连接至第一串行总线。在该第二外围设备连接至第一串行总线的情况下，该方法将该第二帧从第二串行驱动器向第二计算设备的、针对第二外围设备的第二设备驱动器进行发送。该方法接着由第二设备驱动器解码来自第二帧的第二数据，并且从第二设备驱动器向第二计算设备的第二应用程序发送第二数据。

本发明实施方式的一种计算机程序产品包括其上具体化有计算机可读代码的计算机可读存储设备介质。该计算机可读代码可以由第一计算设备执行，其中第一计算设备具有第一设备驱动器和第二设备驱动器。该第一设备驱动器用于连接至第一计算设备的第一串行总线的第一外围设备。该第二设备驱动器用于连接至第二计算设备的第二串行总线的第二外围设备。该计算机可读代码包括第一计算机可读代码，用于从设备驱动器中的一个设备驱动器接收第一数据的第一帧。该计算机可读代码包括第二计算机可读代码，用于确定第一数据的第一帧是与第一外围设备相关联还是与第二外围设备相关联。该计算机可读代码包括第三计算机可读代码，在第一数据的第一帧与所述第二外围设备相关联的情况下，该第三计算机可读代码用于将第一数据的第一帧封装到第一网络分组中，以及使得第一数据的第一帧通过网络向第二计算设备发送。

本发明实施方式的计算设备包括硬件网络组件、设备驱动器、以及网络驱动器。硬件网络组件用于将计算设备与一个或者多个其他计算设备通过网络连接起来。设备驱动器用于连接至其他计算设备中一个计算设备的串行总线的外围设备。网络驱动器用于硬件网络组件。该网络驱动器和该设备驱动器交互，以允许该计算设备与该外围设备通过网络进行通信。

附图说明

本文中的附图形成说明书的一部分。附图中示出的特征旨在仅仅示意本发明的某些示意性实施方式，而非本发明的全部实施方式，除非以其他方式明确指出，并且在其他情况下不会暗示相反的情形。

图1是根据本发明实施方式、具有与外围设备连接的串行总线的计算设备的系统示意图。

图2是根据本发明实施方式、可以结合图1中的系统执行的方法流程图。

图3是根据本发明实施方式、可以结合图1中的系统执行的另一方法流程图。

图4是根据本发明实施方式、与典型的网络协议栈相比的代表性网络分组的示意图。

图5是根据本发明实施方式的计算设备的示意图。

具体实施方式

在本发明示意性实施方式的下文详细描述，将参考形成说明书一部分的附图，并且这些附图通过示意方式示出了可以实践本发明的特定示例性实施方式。详细描述这些实施方式的充分细节旨在使本领域技术人员能够实践本发明。可以利用其他的实施方式，以及可以做出逻辑的、机制的、以及其他改变，而没有离开本发明的精神和范围。因此，下文详细描述并非意在限制，而本发明实施方式的范围将仅由所附权利要求定义。

如背景技术部分所注意到的，某些类型的外围设备，诸如某些类型的零售点(POS)设备，连接到计算设备的串行总线，诸如RS-458串行总线、RS-423串行总线、RS-422串行总线、或RS-232串行总线。这种连接到特定计算设备的串行总线的外围设备对于该特定计算设备而言是本地的，而对于其他计算设备而言是远程的。计算设备典型地不能与连接至其他计算设备串行总线的外围设备通信。也就是说，连接至串行总线的外围设备典型地仅能够与本地计算设备通信，而不能与远程计算设备通信。

作为对照，本发明的实施方式允许计算设备与连接至其他计算设备串行总线的外围设备进行通信。也就是说，本发明的实施方式允许连接至串行总线的外围设备能够与本地计算设备和远程计算设备通信。由此，根据本发明的实施方式，给定计算设备可以与连接至该给定计算设备串行总线的外围设备进行通信，并可以与连接至其他计算设备串行总线的外围设备进行通信。

图1示出了根据本发明实施方式的系统100。系统100包括两个计算设备102A和102B，统称为计算设备102。然而，在其他实施方式中，可以存在多于两个计算设备102。计算设备102分别包括串行总线104A和104B，统称为串行总线104。在一个实施方式中，串行总线104可以是RS-485串行总线、RS-423串行总线、RS-422串行总线、或RS-232串行总线。

分别连接至串行总线104的是外围设备106A和106B，统称为外围设备106。在图1的示例中，每个串行总线104都连接有一个外围设备106。然而，在其他实施方式中，每个串行总线104可以连接有多于一个的外围设备106，尤其是在所讨论的串行总线104是多点式(multi-point)串行总线或者多站式(multi-drop)串行总线(如RS-485串行总线)的情况下更是如此。在一种实施方式中，外围设备106可以是POS设备，诸如收银机、手持条码扫描器、以及其他类型的POS设备。

外围设备106A对于计算设备102A而言是本地的，因为外围设备106A连接至计算设备102A的串行总线104A。类似地，外围设备106B对于计算设备102B而言是本地的，因为外围设备106B连接至计算设备102B的串行总线104B。外围设备106A对于计算设备102B而言是远程的，因为外围设备106A没有连接至计算设备102B的串行总线104B。类似地，外围设备106B对于计算设备102A而言是远程的，因为外围设备106B没有连接至计算设备102A的串行总线104A。

计算设备102分别包括硬件串行组件108A和108B，统称为硬件串行组件108。每个硬件串行组件108包括物理连接器或者端口，以及任何所需硬件，以用于相应的计算设备102通过相应的串行总线104来与外围设备106进行通信。例如，在此方面，每个硬件串行组件108可以包括适当的微控制器。

计算设备102类似地分别包括硬件网络组件114A和114B，统称为硬件网络组件114。每个硬件网络组件114包括物理连接器或者端口，以及任何所需硬件，以用于相应的计算设备102与网络112进行通信。例如，每个硬件网络组件114可以是网络接口控制器(NIC)，或者包括网络接口控制器。通过硬件网络组件114与网络112进行通信，计算设备102将可通信地彼此互联。

计算设备102分别包括应用程序122A和122B，统称为应用程序122。每个应用程序122都是运行在相应计算设备102的操作系统上的应用程序，用来执行所希望的功能，尤其是与外围设备106相关的功能。例如，如果外围设备106是条码扫描器，应用程序122可以接收由设备106扫描的条码所代表的信息，以及处理该信息。在此方面，应用程序122可以称为与外围设备106交互。

计算设备102分别包括串行驱动器110A和110B，统称为串行驱动器110。每个串行驱动器110都是安装在相应计算设备102的操作系统内的驱动器计算机程序，使得相应的硬件串行组件108以及由此的相应串行总线104可以由软件进行访问。例如，针对计算设备102A，串行驱动器110A安装在计算设备102A的操作系统内，使得硬件串行组件108A以及由此相应的串行总线104A可以由软件进行访问。鉴于存在与硬件串行组件108B和串行总线104B有关的串行驱动器110B，对于计算设备102B而言也是如此。

计算设备102分别包括设备驱动器118A和118B，统称为设备驱动器118。每个设备驱动器118都是安装在相应计算设备102的操作系统内的驱动器计算机程序，专门用于访问外围设备106A。例如，针对计算设备102A，设备驱动器118A安装在计算设备102A的操作系统内，使得外围设备106A可以由如应用程序122A的软件进行访问。鉴于存在设备驱动器118B、外围设备106A和应用程序122B，对于计算设备102B而言也是如此。

然而，注意，设备驱动器118B并没有特别意识到外围设备106A没有连接到计算设备102B的串行总线104B。在此方面，设备驱动器118B可以与设备驱动器118A进行相同编码。另外，因为设备驱动器118B没有意识到外围设备106A并没有连接到串行总线104B，所以应用程序122B也没有意识到外围设备106A未连接到串行总线104B。

计算设备102还分别包括设备驱动器120A和120B，统称为设备驱动器120。每个设备驱动器120都是安装在相应计算设备102的操作系统内的驱动器计算机程序，专门用于访问外围设备106B。例如，针对计算设备102A，设备驱动器120A安装在计算设备102A的操作系统内，使得外围设备106B可以由如应用程序122A的软件进行访问。鉴于存在设备驱动器120B、外围设备106B、以及应用程序122B，对于计算设备102B而言也是如此。

然而，注意，设备驱动器118A并没有特别意识到外围设备106B没有连接到计算设备102A的串行总线104A。在此方面，设备驱动器120A可以与设备驱动器120B进行相同编码。另外，因为设备驱动器118A没有意识到外围设备106B并没有连接到串行总线104A，所以应用程序122A也没有意识到外围设备106B未连接到串行总线104A上。

计算设备102分别包括网络驱动器116A和116B，统称为网络驱动器116。每个网络驱动器116都是安装在相应计算设备102的操作系统内的驱动器计算机程序，使得相应硬件网络控制器114以及由此的网络112可以由软件进行访问。例如，针对计算设备102A，网络驱动器116A安装在计算设备102A的操作系统内，使得硬件网络控制器114A以及由此的网络112A可以由软件进行访问。鉴于存在与硬件网络控制器114B和网络112有关的网络驱动器116B，对于计算设备102B而言也是如此。

如上所述，典型地，计算设备不能访问连接至其他计算设备串行总线的外围设备，而仅仅可以访问连接至其自身串行总线的外围设备。例如，关于图1，典型地，计算设备102A不能访问外围设备106B，以及典型地，计算设备102B不能访问外围设备106A。然而，本发明的实施方式允许计算设备102A访问外围设备106B和外围设备106A，以及允许计算设备102B访问外围设备106A和外围设备106B。

这是通过每个计算设备102中、彼此交互从而允许计算设备102通过网络112访问远程外围设备106的串行驱动器110、网络驱动器116、以及设备驱动器118和120来实现的。与现有技术相比，串行驱动器110进行了改动，使得来自计算设备102的、针对远程外围设备106的请求通过网络112得以发送。与现有技术相比，串行驱动器110也进行了改动，使得外围设备106针对远程计算设备102的响应通过网络112得以发送。通过比较，设备驱动器118和120同现有技术相比可以保持不变。与现有技术相比，网络驱动器116可以仅在下述方面进行修改：在网络驱动器116检查通过网络112接收的网络分组之前，由串行驱动器110对其进行检查。如何修改串行驱动器110将结合图2和图3在其功能解释中加以具体描述。

图2示出了方法200，该方法根据本发明的实施方式示意性地描述了由计算设备102A的应用程序122A向外围设备(诸如外围设备106A或者外围设备106B)发送数据。应用程序122A向外围设备的设备驱动器发送针对该外围设备的数据(202)。例如，如果应用程序122A在发送针对外围设备106A的数据，那么数据将向设备驱动器118A进行发送，而如果程序122A在发送针对外围设备106B的数据，那么数据将向设备驱动器120A进行发送。

所讨论的设备驱动器接收来自应用程序122A的数据、准备包括该数据的帧，以及将该帧向串行驱动器110A进行发送(204)。该帧是标识所讨论串行总线上的既定外围设备的数据结构。例如，如果在串行总线上存在多个外围设备，那么专门意欲前往某一这种外围设备的数据将包括在标识该外围设备的帧中。这种帧可以是例如RS-485帧，并且也可以标识数据的发送者、保证数据完整性的校验和值、以及其他信息。

串行驱动器110A接收帧，并且确定与该帧数据关联的外围设备是连接至串行总线104A，还是连接至串行总线104B(206)。例如，在一种实施方式中，串行驱动器110A使用诸如介质访问控制器(MAC)地址来维护系统100中的每个计算设备102以及连接至每个计算设备102的串行总线104的每个外围设备106的表。然后，通过参考该表，串行驱动器110A确定与该帧数据关联的外围设备是连接至本地串行总线104A，还是连接至远程串行总线104B。

在所讨论的外围设备连接至本地串行总线104A的情况下，串行驱动器110A将该帧通过硬件串行组件108A、经由串行总线104A向外围设备进行发送(208)。然而，在所讨论的外围设备连接至远程串行总线104B的情况下，串行驱动器110A将该帧封装到网络分组中，并向网络驱动器116A发送该网络分组(212)。网络驱动器116A接收该网络分组，并将其向计算设备102B进行发送，以向外围设备106B传输(214)。其中已由串行驱动器110A封装有该帧的网络分组将计算设备102B标识为串行总线104B对其而言是本地的计算设备。网络分组的结构将在下文详细描述中具体描述。

注意，应用程序122A和设备驱动器118A或120A都不知道程序122A在向其发送数据的外围设备是否连接至本地串行总线104A。应用程序122A简单地向针对外围设备的适当设备驱动器118A或120A发送数据。设备驱动器118A或120A简单地准备包括该数据的帧，以及将该帧向串行驱动器110A进行发送。由串行驱动器110A确定外围设备是本地外围设备还是远程外围设备。在前一情况中，串行驱动器110A通过串行总线104A发送帧，该帧将由外围设备接收。

在后一情况中，串行驱动器110A将帧封装到网络分组中，以及向网络驱动器116A发送该网络分组，以用于向外围设备所连接的串行总线的本地计算设备进行传输。网络驱动器116A经由硬件网络组件114A并通过网络112向所讨论的本地计算设备发送网络分组。网络驱动器116A也没有意识到意欲前往的外围设备是远程的，就网络驱动器116A通过网络112传输网络分组而言，其与其他任何网络分组没有区别。

图3示出了方法300，根据本发明的实施方式，该方法示意性地描述了由计算设备102B接收与外围设备关联的数据。例如，数据可以从计算设备102A的应用程序122A发送，以及意欲前往连接至计算设备102B的串行总线104B的外围设备106B。作为另一示例，数据可以作为响应从连接至计算设备102A的串行总线104A的外围设备106A发送回之前生成针对该外围设备106A的请求的应用程序122B。

网络驱动器116B通过硬件网络控制器114B并且从网络112接收其中封装有包括数据的帧的网络分组(302)。然而，在网络驱动器116B检查网络分组以前，串行驱动器110B检查该网络分组以便确定该网络分组是否封装有与连接至串行总线的外围设备相关联的数据帧(304)。在网络分组中没有封装这样数据帧的情况下，那么网络分组将由网络驱动器116B进行常规处理。

然而，如果网络分组中封装有与连接至串行总线的外围设备相关联的数据帧，那么将执行下述步骤(306)。串行驱动器110B将从网络分组中解封装出数据帧(308)。串行驱动器110B还确定该数据帧是否与连接至串行总线104B的外围设备相关联(310)。也就是说，串行驱动器110B确定数据帧是否与就计算设备102B而言是本地的外围设备相关联。此确定可以参考表来做出，其中该表已结合图2中的方法200在上文进行了描述。

在数据帧与连接至串行总线104B的外围设备相关联的情况下，串行驱动器110B将通过硬件串行组件108B、经由串行总线104B向该外围设备发送该数据帧(312)。在这种情况下，包括在帧中的数据是在另一计算设备上生成的，诸如由另一计算设备上的应用程序生成的。帧本身也是在另一计算设备上生成的，诸如由另一计算设备上的串行驱动器生成。

然而，如果数据帧与未连接至串行总线104B的外围设备相关联，那么将执行下述步骤(314)。串行驱动器110B将向用于该外围设备的本地设备驱动器发送数据帧(316)。例如，如果所讨论的外围设备是外围设备106A，那么串行总线110B将向外围设备106A的设备驱动器118B发送数据帧。

该设备驱动器接收该数据帧、从该帧解码出数据，以及向该数据意欲前往的应用程序发送该数据(318)。在这种情况下，包括在该帧中的数据是在连接至另一计算设备串行总线的远程外围设备处生成的。该远程外围设备也可能已生成该帧，或者在此其他计算设备上的串行驱动器可能已生成该帧。

例如，根据图2的方法200，应用程序122B当初可能已向外围设备106A发送了数据，以请求外围设备106A返回数据。接收到该请求后，外围设备106A生成响应数据，以及向应用程序122B发送回该响应数据。在这种情况下，将执行图3的方法300来接收封装有包括数据的帧的网络分组，以及最终向应用程序122B发送该数据。

从帧中解码数据以及将数据向该数据意欲前往的应用程序发送的设备驱动器可以以很多种不同方式之一知道应用程序的身份。在一种实施方式中，每次仅有一个计算机程序可以维持与所讨论的外围设备的通信会话。因此，该设备驱动器知道哪个计算机程序具有与其外围设备的通信会话，使得从外围设备返回的数据自动向该计算机程序发送。

然而，在另一实施方式中，多个计算机程序可以同时访问外围设备。在这种情况下，数据意欲前往的应用程序可以有唯一的或者实质上唯一的标识符，其在与外围设备的所有往来通信中使用。外围设备的设备驱动器跟踪这些唯一标识符，使得应用程序从外围设备正确地接收到意欲前往自己的数据。

注意，无论是应用程序122B、网络驱动器116B，还是设备驱动器118B或120B都没有意识到程序122B从其接收数据的外围设备是否连接至本地串行总线104B。用于外围设备的适当设备驱动器118B或120B简单地从串行驱动器110B接收包括数据的帧。应用程序122B简单地从适当的设备驱动器118B或120B接收从帧中解码的数据。此外，网络驱动器116B经由网络112简单地接收网络分组，其与驱动器116B经由网络112接收的任何其他网络分组没有区别。

相反，串行驱动器110B意识到了应用程序122B从其接收数据的外围设备是否连接至本地串行总线104B。串行驱动器110B既从外围设备106B接收数据，又从外围设备106A接收数据，后者是经由网络112、通过网络驱动器116B和硬件网络组件114B接收的。一旦串行总线110B已从网络分组中解封装出数据帧，该数据帧与从连接至串行总线104B的本地外围设备接收的数据帧没有区别。

图4对照网络协议栈402示出了根据本发明的实施方式的代表性网络分组400，以解释可以如何将数据帧封装到网络分组400中。网络协议栈402包括链路层404、网络层406、传输层408、以及应用层410。由此，网络协议栈402可以是常规的网络协议栈，与传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)通信中使用的协议栈一样。

作为网络协议栈420中的最底层，链路层404负责与实际网络硬件通信。链路层404典型地使用MAC地址来标识设备，而不使用诸如IP地址的数字地址。与之相比，网络层406负责确定如何通过网络路由数据，以及设备在此层使用诸如IP地址的数字地址来进行寻址。传输层408向应用层410供给数据流，以及TCP存在于此层。最后，应用层410是计算机程序典型地与网络交互的层，使得如文件传输协议(FTP)、telnet、电子邮件、以及其他应用存在于此层。

在图4的实施方式中，数据帧在链路层404处被封装在网络分组400中。具体地，在链路层404，网络分组400具有特定类型412，诸如以太网类型。图4中的实施方式为此类型412保留特定值，诸如0x1234，以标识网络分组400的有效载荷414包括(即，封装有)针对连接至串行总线的外围设备的数据帧。因此，当串行驱动器检查网络分组以确定这种数据帧是否封装在其中时，该串行驱动器可以简单地确定网络分组400的类型412是否与所讨论的预定义值相匹配。

在链路层404将数据帧封装在网络分组400中利用某些特性渗透在图4的实施方式中。首先，数据帧的外围设备对其而言是本地的计算设备通过网络分组400中利用MAC地址(而非诸如可路由IP地址的可路由数字地址)的一个或者多个其他域来标识。这意味着，计算设备的串行驱动器不必维护计算设备102的可变IP地址，而是仅维护设备102的MAC地址，该MAC地址通常不会改变。

更重要地，第二，包含数据帧的网络分组400在网络112中是不可路由的。也就是说，网络分组400的源计算设备和网络分组400的目的计算设备必须通过一个或者多个网络交换机或集线器相互连接，而不需要任何路由器的介入。路由器是网络设备，其可以通过诸如IP地址的、与网络设备关联的可路由地址将网络分组路由至适当的网络设备。然而，网络分组400没有使用像IP地址的可路由地址来标识，而是使用MAC地址来标识。

图4实施方式的此第二属性将导致两个效果。第一，将给定计算设备可以与之通信的远程外围设备限于连接至网络112中并非利用路由器与给定计算设备分隔的那些计算设备的串行总线的外围设备。由此，与可以经由网络112同给定计算设备通信的计算设备相比，给定计算设备可以经由网络112与其通信的远程外围设备将受到更多限制。

然而，第二，此限制为图4的实施方式提供了新增的和固有的安全性。具体地，即使网络112暴露于如互联网的外部网络，尝试违法地或者恶意地访问外部设备106将更容易失败。这是因为这种针对外围设备106的外部访问尝试将从必然通过路由器与计算设备102隔离开的源计算设备发起。由此，除非源计算设备知道或者猜到计算设备102的MAC地址(但这不太可能)，源计算设备将无法访问外围设备106，即使其能够访问具有外围设备106连接到的串行总线104的计算设备102。

图5示出了根据本发明的实施方式的代表性计算设备500，其可以实现图1的任何计算设备102。计算设备500包括硬件502，诸如硬件串行组件504、硬件网络组件506、以及串行总线508，已经描述过了。硬件502还典型地包括一个或者多个处理器510、易失性存储器512、以及非易失性存储设备514。硬件502还可以包括其他类型的硬件，其可以添加到图5所描述的硬件和/或替代图5中所描述的硬件。

计算设备500包括操作系统516。操作系统516以及其组成组件由硬件502实现，因为它们是存储于硬件502上、从硬件502上执行以及由硬件502来执行的软件。操作系统516可以分为用户模式518和内核模式520。用于连接至串行总线508的外围设备的设备驱动器522以及应用程序524运行在用户模式518，而串行驱动器526和网络驱动器528运行在内核模式520。注意，可以认为驱动器522、526以及528是操作系统516组成组件的一部分，而应用程序524则不是。

之所以区分用户模式518和内核模式520，是为了向运行在内核模式520的关键系统进程提供一定程度的保护或者安全，使得这些进程不会受到来自用户模式518的影响。内核模式520因此包括计算设备500的内核，其是计算设备500的基础功能部分，包括操作系统516的关键组件，并且向运行在用户模式518的应用程序524提供基础服务。

本领域技术人员将会理解，本发明的方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明实施方式的多个方面可以采取完全硬件实施方式、完全软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合有可在此统称为“电路”、“模块”或“系统”的硬件方面和软件方面的实施方式。此外，本发明的多个方面可以采取在其上具体化有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中具体化的计算机程序产品的形式。

可以使用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电的、磁的、光的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或前述任何适当组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非穷举列表)可以包括以下内容：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件或前述任何适当组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。

计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波一部分的、其中具体化有计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于电磁的、光的或其任何适当组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，该介质不是计算机可读存储介质，并且可以传达、传播或传送供指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的程序。具体化在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适当介质(包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等或前述任何适当组合)进行传输。

通常，计算机程序产品包括计算机可读介质，其上将存储一个或者多个计算机程序。从计算机可读介质上由一个或者多个硬件设备的一个或者多个处理器来执行计算机程序将引发方法的执行。例如，将执行的方法可以是上文已经描述的一个或者多个方法。

计算机程序本身包括计算机程序代码。用于执行本发明方面的操作的计算机程序码，可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，所述编程语言包括面向对象的编程语言-诸如Java、Smalltalk、C++之类，还包括常规的过程式编程语言-诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何种类的网络-包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户的计算机，或者，可以(例如，利用因特网服务提供商来通过因特网)连接到外部计算机。

已经在上文中参考根据本发明实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的示意流程图和/或示意框图描述了本发明的方面。应当理解，示意流程图和/或示意框图的每个框，以及示意流程图和/或示意框图中框的组合，可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以向通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器提供以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图框中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中，其可以指示计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生产品，该产品包括实现流程图和/或框图框中指定的功能/动作的指令。

计算机程序指令也可以向计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备加载，以引起在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行指令时，可以提供用于实现流程和/或框图框中指定的功能/动作的过程。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能性和操作。就这一点，流程图或框图中的每个框可以代表模块、片段或代码的部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，在有些备选实现中，框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。还应当注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中框的组合可以由执行专用硬件和计算机指令的组合、动作或指定功能的基于专用硬件的系统实现。

最后需要注意的是，尽管已经在此示出并描述了特定实施方式，但是本领域技术人员应当理解，能够实现相同目的的任何布置可以用来替代示出的特定实施方式。本申请由此意在覆盖本发明实施方式的任何调整或变体。由此并且因此，明确表示本发明仅由权利要求及其等同所限制。

Claims (22)

1.一种远程访问系统，包括：

多个计算设备，每个计算设备包括：

硬件网络组件，所述硬件网络组件用于通过网络将所述计算设备与所述多个计算设备中的其他计算设备连接起来；

硬件串行组件，所述硬件串行组件用于通过串行总线将所述计算设备与一个或者多个外围设备连接起来；

多个设备驱动器，每个设备驱动器用于所述计算设备的所述外围设备之一或者用于所述其他计算设备的所述外围设备之一；

网络驱动器，所述网络驱动器用于所述硬件网络组件；以及

串行驱动器，所述串行驱动器用于所述硬件串行组件，

其中，在每个计算设备中，所述串行驱动器、所述网络驱动器、以及所述设备驱动器交互，以允许所述计算设备通过所述网络与所述其他计算设备的所述外围设备通信。

2.如权利要求1所述的系统，还包括另外的计算设备，其不是所述多个计算设备的一部分，所述另外的计算设备包括：

硬件网络组件，所述硬件网络组件用于通过所述网络将所述另外的计算设备与所述多个计算设备连接起来；

多个设备驱动器，每个设备驱动器用于所述其他多个计算设备的所述外围设备之一；

网络驱动器，所述网络驱动器用于所述硬件网络组件；以及

串行驱动器，所述串行驱动器用于所述硬件串行组件，

其中，在所述另外的计算设备中，所述串行驱动器、所述网络驱动器、以及所述设备驱动器交互，以允许所述另外的计算设备通过所述网络与所述多个计算设备的所述外围设备通信。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述串行总线是RS-485串行总线、RS-423串行总线、RS-422串行总线、以及RS-232串行总线中的一种。

4.如权利要求1所述的系统，其中每个计算设备用于所述其他计算设备的所述外围设备的所述设备驱动器没有意识到所述其他计算设备的所述外围设备没有连接至所述计算设备的所述串行总线。

5.如权利要求1所述的系统，其中每个计算设备还包括与所述计算设备的所述外围设备进行交互的应用程序，所述应用程序没有意识到所述其他计算设备的所述外围设备没有连接至所述计算设备的所述串行总线。

6.如权利要求5所述的系统，其中针对所述计算设备的所述外围设备中的给定外围设备，所述应用程序向用于所述给定外围设备的所述设备驱动器发送数据，以及所述设备驱动器准备包括所述数据的帧，并将所述帧向所述串行驱动器发送，

其中所述串行驱动器确定所述给定外围设备是连接至所述计算设备的所述串行总线还是连接至所述其他计算设备之一的所述串行总线。

7.如权利要求6所述的系统，其中在所述给定外围设备连接至所述其他计算设备之一的所述串行总线的情况下，所述串行驱动器将所述帧封装到网络分组中，并将所述网络分组向所述设备驱动器进行发送，以向具有连接至所述给定外围设备的所述串行总线的所述计算设备进行传输。

8.如权利要求1所述的系统，其中给定计算设备的所述串行驱动器将在所述给定计算设备的网络驱动器检查通过所述网络接收的网络分组之前对所述网络分组进行检查，

其中所述串行驱动器检查所述网络分组以确定所述网络分组是否封装有与连接至所述给定计算设备的所述串行总线的所述外围设备之一相关联的数据帧，或者确定所述网络分组是否封装有与未连接至所述给定计算设备的所述串行总线的所述外围设备之一相关联的数据帧。

9.如权利要求8所述的系统，其中在所述网络分组封装有与未连接至所述给定计算设备的所述串行总线的所述外围设备之一相关联的数据帧的情况下，

所述串行驱动器从所述网络分组解封装出所述数据帧，并将所述数据帧向用于与所述数据帧相关联的所述外围设备的所述设备驱动器进行发送，

以及用于与所述数据帧相关联的所述外围设备的所述设备驱动器将从所述数据帧中解码所述数据，并向所述给定计算设备的应用程序发送所述数据。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述网络分组封装有与连接至所述给定计算设备的所述串行总线的所述外围设备之一相关联的数据帧，

所述串行驱动器从所述网络分组解封装出所述数据帧，以及通过所述给定计算设备的所述串行总线将所述数据帧向与所述数据帧相关联的所述外围设备进行发送。

11.如权利要求1所述的系统，其中每个计算设备的所述串行驱动器和所述网络驱动器彼此交互，以允许所述计算设备与所述其他计算设备的所述外围设备仅仅使用网络协议的链路层而通过所述网络来进行通信，使得所述计算设备仅能够在所述其他计算设备不是通过路由器彼此连接的情况下与所述其他计算设备的所述外围设备进行通信。

12.如权利要求1所述的系统，其中每个计算设备的所述串行驱动器维护所述计算设备的所述外围设备和所述计算设备的表。

13.如权利要求1所述的系统，其中每个计算设备包括操作系统，所述操作系统具有用户模式以及内核模式，

其中所述设备驱动器是用户模式设备驱动器，其驻留在所述操作系统的用户模式中，

其中所述网络驱动器是内核模式网络驱动器，其驻留在所述操作系统的内核模式中，

以及其中所述串行驱动器是内核模式串行驱动器，其驻留在所述操作系统的内核模式中。

14.一种远程访问方法，包括：

将针对第一外围设备的第一数据从第一计算设备的第一应用程序向所述第一计算设备针对所述第一外围设备的第一设备驱动器发送；

由所述第一设备驱动器准备包括所述第一数据的第一帧；

从所述第一设备驱动器向所述第一计算设备的第一串行驱动器发送所述第一帧；

由所述第一串行驱动器确定所述第一外围设备是连接至所述第一计算设备的第一串行总线，还是连接至第二计算设备的第二串行总线；

在所述第一外围设备连接至所述第二串行总线的情况下，

由所述第一串行驱动器将所述第一帧封装到第一网络分组中；以及，

通过网络、将所述第一网络分组从所述第一计算设备向所述第二计算设备发送。

15.如权利要求14所述的方法，还包括，在所述第一外围设备连接至所述第一串行总线的情况下，

通过所述第一串行总线、将所述第一帧从所述第一串行驱动器向所述第一外围设备发送。

16.如权利要求14所述方法，还包括：

由所述第二计算设备通过所述网络从所述第一计算设备接收第二网络分组；

由所述第二计算设备的第二串行驱动器确定所述第二网络分组中是否封装有与第二外围设备相关联的第二数据的第二帧；

在所述第二网络分组中封装有与第二外围设备相关联的第二数据的第二帧的情况下，

由所述第二串行驱动器从所述第二网络分组解封装出所述第二帧；

由所述第二串行驱动器确定所述第二外围设备是连接至所述第二串行总线，还是连接至所述第一串行总线；以及，

在所述第二外围设备连接至所述第二串行总线的情况下，

通过所述第二串行总线、将所述第二帧从所述第二串行驱动器向所述第二外围设备发送。

17.如权利要求16所述的方法，还包括，在所述第二外围设备连接至所述第一串行总线的情况下，

将所述第二帧从所述第二串行驱动器向所述第二计算设备用于所述第二外围设备的第二设备驱动器进行发送；

由所述第二设备驱动器从所述第二帧解码出所述第二数据；以及，

将所述第二数据从所述第二设备驱动器向所述第二计算设备的第二应用程序发送。

18.一种远程访问计算设备，包括：

硬件网络组件，其用于通过网络将所述计算设备与一个或者多个其他计算设备连接起来；

用于外围设备的设备驱动器，该外围设备连接至所述其他计算设备之一的串行总线；以及，

用于所述网络硬件组件的网络驱动器，

其中，所述网络驱动器和所述设备驱动器交互，以允许所述计算设备通过所述网络与所述外围设备通信。

19.如权利要求18所述的计算设备，其中所述用于外围设备的所述设备驱动器没有意识到所述外围设备没有连接至所述计算设备的串行总线。

20.如权利要求18所述的计算设备，还包括应用程序，其用于与所述外围设备进行交互，所述应用程序没有意识到所述外围设备没有连接至所述计算设备的串行总线。

21.如权利要求18所述的计算设备，其中所述网络驱动器允许所述计算设备仅仅使用网络协议的链路层而通过所述网络与所述其他外围设备通信，使得所述计算设备仅能够在所述其他计算设备没有通过路由器连接至所述计算设备的情况下与所述外围设备进行通信。

22.如权利要求18所述的计算设备，其中所述外围设备是销售点(POS)设备。

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