一種基于嵌入式實時操作系統的微機保護裝置網絡通信方案

　　網絡通信的基石是套接字，一個套接字是通信的一端，在這一端上可以找到與其對應的一個名字。一個正在被使用的套接字都有它的類型和其相關的任務，VxWorks可以實現與BSD4.4TCP／IP兼容的Socket編程接口。由于面向連接的服務器使用的傳輸層協議可保證數據傳送的可靠性和順序性，因此，本文的系統端采用基于流Socket的客戶機／服務器（Client／Server）編程模式，其程序可以分為客戶端程序和服務端程序。其通信模型如圖2所示。

　　2.1 客戶端程序設計

　　所謂客戶端服務程序，就是主要用來發出服務請求的程序。客戶端程序設計要知道服務端的地址、服務所提供的端*及服務使用的傳輸層協議（TCP協議）。在客戶／服務器模式中，客戶端程序可以通過兩種形式找到服務器：一是通過指定服務器的IP地址和端*來找到服務端；二是通過廣播的形式來來尋找服務器。本系統的客戶端程序應用第一種形式來尋找服務器。知道了服務端的位置后，客戶端任務就可以打開一個套接字，然后通過連接服務器來發送和接收數據。

　　面向連接的TCP客戶端編程結構分為部分：一是以TCP連接服務器，TCP協議是一種可保證傳輸可靠，且能保護順序的傳輸層協議。在連接服務器之前，先要申請一個SOCK_STREAM類型的套接字，該套接字的通信域應制定為PF_INET類型；二是使用TCP與服務器通信，因為TCP是面向連接的協議，在連接建立以后，它可以通過send、recv等調用來進行通信，就像管道一樣；三是關閉TCP連接，即在客戶端程序結束，或使用完一個套接字后，可以使用close來關閉一個套接字。

　　2.2 服務端程序設計

　　在服務端程序設計中，可以根據對要實現的網絡服務功能來設計自己的應用層協議。本系統服務端使用的TCP是面向連接的服務端。在這種模式下，服務端程序的設計就可以不考慮數據的可靠傳送，而只要接受連接請求，并通過該連接進行通信即可，這樣，底層的傳輸協議就自然會保證數據傳送的可靠性。

　　服務端程序設計的兩種基本模式是循環模式和并發模式。循環模式就是服務端進程在總體機構上是一個循環，一次處理一個請求。并發模式的服務端進程一般可以同時處理多個請求，結構上一般采用父進程接受請求，然后產生子進程，這樣一般為多進程結構。

　　本文選用面向連接服務端的循環模式，此模式的建立步驟如下：

　　（1）創建一個SOCK_STREAM類型的套接字；

　　（2）調用bind指定地址和端口；

　　（3）調用listen未處理連接請求的隊列長度；

　　（4）調用accept等待連接請求，一旦有連接請求，accept返回一個新的套接字描述符；

　　（5）通過新的描述符與客戶端交互信息，交互完畢，即關閉新產生的套接字并返回第四步。

　　3 微機保護系統網絡通信模型設計

　　系統中基于Socket模式下的通信過程分為控制端發起的通信過程和受控端發起的通信過程，這兩種過程都是基于客戶／服務器的網絡編程模式。在客戶／服務器模式中，請求的一方稱為客戶，提供服務的一方稱為服務器。