C++ 反射内存 (RFM) 双机通讯实战：微秒级同步

C++ 反射内存 (RFM) 双机通讯实战：微秒级同步

背景

在实时仿真和高频交易系统中，当延迟要求被压缩到微秒级（µs）时，TCP/IP 协议栈往往成为瓶颈。反射内存（Reflective Memory）通过硬件实现内存级别的镜像，A 机写入数据，B 机几乎同时（硬件延迟 <500ns）读取，无需 Socket 或 Bind。

架构原理

反射内存不是传统网络，而是将两台电脑的内存通过光纤卡连接。代码层面只需操作指针地址，硬件自动广播数据。

1.1 硬件拓扑

• 主机 A（发送端）
• 主机 B（接收端）
• 链路：PCIE-5565 卡 + 光纤传输 (2.125Gbps)
• 流程：CPU -> RAM -> PCIE 卡 -> 光纤 -> PCIE 卡 -> RAM -> CPU

环境准备

• IDE: Visual Studio 2019 / 2022
• 语言: C++11 及以上
• SDK: 厂家提供的 rfm2g 开发包（包含 rfm2g_api.h 和 rfm2g.lib）
• 核心 API:
  • rfm2gOpen(): 打开板卡句柄
  • rfm2gMapUserMemory(): 映射硬件内存至用户空间
  • rfm2gClose(): 关闭设备

通讯协议设计

反射内存是纯二进制传输，双方结构体内存布局必须严格一致。

#pragma once
#include <cstdint>
#pragma pack(push, 1)
struct FlightData {
    uint32_t header;      // 包头
    uint64_t packetId;    // 包序号
    double timestamp;     // 时间戳
    float roll;           // 横滚角
    float pitch;          // 俯仰角
    float yaw;            // 偏航角
    uint8_t status;       // 系统状态
    char message[32];     // 文本消息
};


  RFM_OFFSET = ;