網(wǎng)絡化的嵌入式系統(tǒng)通信機制分析及改進.pdf

1、隨著嵌入式應用的廣泛發(fā)展,計算機技術和通信技術的進步以及Internet的廣泛應用,"后PC時代",網(wǎng)絡連通性是嵌入式系統(tǒng)的必須要求,研究網(wǎng)絡化的嵌入式系統(tǒng)有重要的實踐意義.該文研究了基于網(wǎng)關和基于RTOS的兩種嵌入式系統(tǒng)Internet互連方案,比較了兩種方案的優(yōu)劣,并分析了EMIT和VxWorks實例,提出了嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡化應用特點和要求.該文在分析了網(wǎng)絡通信過程、Linux TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)和Socket網(wǎng)絡編程接口的基礎上,

2、指出提高協(xié)議處理性能的途徑,并基于Linux的TCP和IP協(xié)議實現(xiàn),做了適合嵌入式應用要求的改進:1)改變協(xié)議數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的"分配-使用-釋放"的內存使用模式,建立靜態(tài)和動態(tài)分配相結合,靜態(tài)分配為主的通信區(qū),采用高效的"申請-使用-歸還"的內存使用模式,實現(xiàn)策略和機制相分離的設計思想.2)為了減少對存儲器訪問次數(shù),該文設計應用數(shù)據(jù)復制到協(xié)議緩沖區(qū)的同時計算數(shù)據(jù)校驗和,以滿足TCP差錯控制的要求,可以減少一次對應用數(shù)據(jù)的遍歷.3)對應用數(shù)據(jù)

3、分塊,使得數(shù)據(jù)塊大小符合通信子網(wǎng)MTU有效負載的要求,避免IP層分片需要重新分配緩沖區(qū)、計算校驗和以及數(shù)據(jù)復制的費時操作.為了真實測試改進的效果,該文在協(xié)議處理中內嵌時間性能測試代碼,記載進入TCP處理前和完成IP處理后的系統(tǒng)時間,為了減低由于測試所增加的協(xié)議處理開銷,將性能參數(shù)寫入應用數(shù)據(jù)中,采用客戶/服務器的測試結構,由服務器測試程序對時間性能參數(shù)進行計算和可視化顯示.實驗表明,修改后的協(xié)議?？梢蕴岣邊f(xié)議處理性能,對于發(fā)送1024字