一種嵌入式IPv4/IPv6雙協議棧的實現

3.4.2 簡化TCP狀態機

TCP的面向連接和可靠性傳輸等特性決定了每一個標準的TCP狀態機龐大而且復雜，對于嵌入式應用，可以根據需要進行簡化。

建立連接分為主動打開和被動打開，本協議棧設計作為監聽狀態的服務器端，僅實現被動打開。在設計中去掉了CLOSED狀態，讓它一開始就處于LISTEN狀態，等待對方發起連接。

斷開連接分為主動斷開和被動斷開，從安全性的角度考慮，本設計僅實現主動斷開連接。當服務器發送完數據時，向客戶機發送關閉連接請求。

通過以上分析，根據特定的應用不失一般性的裁減掉復雜和冗余的機制，除去標準狀態機中的客戶端部分，簡化連接的建立和關閉過程，就得到如圖2所示的簡化的TCP狀態機模型。

3.4.3 簡化的窗口機制

標準的TCP協議使用慢啟動的滑動窗口機制[5]，它允許發送方在等待一個確認之前發送多個窗口。其確認是一種批量的確認，處理器要對多個數據報連續傳輸進行維護和處理，困難較大。

而滑動窗口的一個極限情況，是只使用單個窗口，這就變成了一種簡單確認的處理方法。只是對于單個數據報的發送和確認，雖然節約了系統的資源，也使維護更加方便，但是卻降低了效率。

系統采用了一個折中的辦法，適當調整窗口的大小，限制連續發送報文段的個數來實現了一個簡化的窗口機制，如圖3所示。在這里，設置窗口大小(snd_wnd)為4個最大報文段長度(MSS)，可以適當提高數據傳輸效率。

4 協議棧的移植和測試

在完成雙協議棧的設計調試后，將此協議棧移植到基于ARM7TDMI核的AT91M40800開發板上，使用其中內嵌的10Mbps以太網控制器 RTL8019AS作為網絡接口。在該平臺上實現了一個簡單的Web Server。通過構建提供IPv4地址和IPv6地址訪問的網絡拓撲結構進行測試，該雙協議棧運行穩定、正常。