基于PXA270嵌入式Web服務器的設計與實現
加入技術交流群
2.3 協議處理模塊的功能
TCP／IP協議包括很多的協議，鑒于嵌入式Web服務器的應用場合和有限的資源，并不是所有的協議都需要實現，應根據系統的要求有選擇的加以實現。以太網數據的傳輸是采用MAC地址來識別。為了保證系統在以太網的正常通信，首先需要實現ARP協議，因為ARP協議提供IP地址到MAC地址的轉換功能。嵌入式Web服務器要實現在Internet上通信，在網絡層一定要實現IP協議，以及能報告數據傳送差錯等情況的ICMP協議，因為IP協議是面向無連接的，它無法將狀態信息和錯誤信息傳到最初的主機上，因此要通過網際控制報文協議(ICMP)實現。在傳輸層主要有TCP協議和UDP協議，UDP協議是面向無連接的數據報文傳輸協議，而TCP協議則是面向可靠的數據流的傳輸。基于應用的需要和對可靠性的要求，在傳輸層采用TCP協議，并對TCP協議進行簡化處理。在應用層，遠端主機是通過瀏覽器的訪問控制方式讀取數據的，所以要實現HTTP協議。其他一些在Internet上應用較廣泛的協議(如FTP協議、SMTP協議等)在此無需實現。
協議處理模塊完成對連接信息進行分析，根據參數的不同，發送不同的HTTP協議頭信息，在Linux系統下建立通信雙方的服務程序可以使用套接字技術，常用的套接字有2種：流式套接字和數據報套接字。本系統為實現Web服務器功能采用的是流式套接字，流式套接字用法流程圖如圖3所示。
流式套接字提供了一種可靠的面向連接的數據傳輸方法，此方法對單個的數據報和對數據包都提供一種流式數據傳輸。流式套接字由socket函數調用來創建、而且調用時必須用bind函數為它分配一個地址。使用listen函數建立和客戶機的連接，該函數告訴套接字開始偵聽客戶機的連接請求。一旦將套接字設置成偵聽連接后，用accept函數來完成連接，如果連接成功，accept函數將返回一個新套接字的描述符，新套接字被用作以后處理的連接。一旦客戶機套接字和服務器套接字建立連接，雙方就可以通過send()和recv()函數來發送和接收數據。
3 硬件平臺與軟件設計
3.1 硬件開發平臺
基于PXA270的Web服務器硬件平臺為研興科技開發的EDK-270SL硬件系統，EDK-270SL是研興科技針對Intel PXA270 CPU推出的Linux開發平臺。PXA270嵌入式微處理器最高主頻可達624 MHz，加入了WirelessMMX技術，大大提升了多媒體處理能力，同時PXA270還引入PC機上的Intel SpeedStep動態電源管理技術，在保證CPU性能的情況下，最大限度地降低移動設備的功耗。EDK-270SL由處理器核心板、主板及LCD三部分組成。EDK-270SL上還集成了下列部件：64 MB SDRAM、32 MB FLASH Memory、LAN91C113以太網接口、1個全功能串口，1個帶流控串口、1個紅外接口、1個CF、接口、1個USB HOST、1個USB SLAVE、2個SSP接口等。因處理器的高性能、低成本、高效率等特點，廣泛應用于PDA、智能電器、儀器儀表、監測控制等領域。
3.2 軟件設計
嵌入式Web服務器的軟件開發主要包括以下幾項內容：
(1)嵌入式操作系統ARM-linux的移植。ARM-Linux可移植性強，用戶通過重新進行配置、編譯內核可以使其內核文件小于500 kB。Linux是源碼公開的免費操作系統，所用版本支持MMU功能。ARM-Linux網絡支持功能強大，支持PPP，Ethernet等多種網絡連接方式，包括完整的TCP／IP協議棧及大量的其他協議。另外，由于ARM-Linux的開放性，新的網絡協議可以很容易地加入到內核中。移植過程如下：
①安裝交叉編譯工具鏈。由于嵌入式設備沒有足夠的內存以及存儲資源來完成編譯工作，于是就必須在主機上完成針目標機的代碼編譯生成，編譯后的代碼下載到目標機上運行。
②編譯Linux內核需要的源碼樹：linux2.6.9-270SL1.tar.gz。使用自動編譯腳本my編譯內核，生成可運行在嵌入式系統上的內核映像文件zImage。
③創建JFFS2根文件系統。對于一個實際的嵌入式應用系統，僅包含Linux內核是不夠的，還必須有文件系統的支持。在嵌入式Linux內核啟動后，需要加載根文件系統，以支持系統與用戶交互。
linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
評論