嵌入式系统T C PI P协议栈的定制研究.pdf

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1、计算机应用自动化技术与直用20l0年第29卷第8期ComputerApplications嵌入式系统TCP／IP协议栈的定制研究吕宁．冯崇涛(哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨l50080)要：由于受硬件资源的限制，标准TCP／IP协议栈移植到嵌入式系统中，必须进行精简处理，形成嵌入式TCP／IP协议栈。本文在对标准TCP／IP协议栈的组成结构分析基础上，针对简单文件传输的需要，选择ARP、IP、UDP、TFTP四个基本协议进行简化定制，提出了一种新的嵌入式TcP／IP协议栈。文中阐述了对各协议进行优化精简的原理和方法，给出了协议的具体运行机制和处理流程。所提出的协议

2、栈占用系统资源少，文件传输速度快且具有很高的可靠性。关键词：TCP／IP协议；嵌入式系统；以太网中图分类号：TP393．02文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)08—0025—06CustomizationandResearchoftheTCP／IPProtocoIStackforEmbeddedSystemLVNing，FENGChong—tao(DepartmentofAutomation，Harbinuniversityofscienceandtechnology,Harbin150080China)Abstract：Duetothelimitso

3、fhardwareresources，totransplantthestandardTCP，IPprotocolstackintoembeddedsystem，thestandardTCP

4、IPprotocolstackshouldbesimplifiedtobecomeembeddedTCPlIPprotocolstack．Inthispaper，baseontheanalysisofthestructureofthestandardTCP／IPprotocolstack，accordingtotheneedofsimplefiletransfer，fourbasicp

5、rotocolsARP，IP，UD只TFTParechosenandsimplificationcustomized，anewembeddedTCP／IPprotocolstackisproposed．Thesimplificationprinciplesandmethodsofeveryprotocolaredeeplydescribedinthispaper．Thespecificoperationalmechanismsandprocessesofeveryprotocolaregiven．Thenewprotocolstackoccupieslesssystemr

6、esources，thefiletransferisfastandreliable．Keywords：TCP／IPprotocol；embeddedsystem；ethemet1引言应嵌入式系统有限的硬件资源⋯1。目前，已有一些较成随着微处理器技术的飞速发展，以微处理器为核心熟的嵌入式TCP／IP协议栈产品，例如瑞典计算机科学的嵌入式系统已经成为继PC机之后又一重要的计算机研究院设计的LwIP——轻型TCP／IP协议栈。但此类产品，主要应用于工业控制装置、仪器仪表、通信以及产品都立足于实现较复杂的网络服务，对系统性能要求消费类电子产品。早期的嵌入式产品普遍采用串行通依然很

7、高。本文以自动化装置及仪表为应用背景，提出信，速度较低，并且难以实现系统组网。ETHERNET与一种用于简单文件传输的微型嵌入式TCP／IP协议栈一TCP／IP协议相结合具有通信速度快，稳定可靠，组网便一easyIP。该协议栈占用系统资源少，通信简单便捷，能捷等优点。但标准TCP／IP协议栈是为PC机接入够实现嵌入式系统之间以及嵌入式系统与PC机之间普Internet而设计的，对系统的运算速度以及内存空间有通文件的快速传输。较高的要求，要实现TCP／IP协议在嵌入式系统中正常运行，必须对标准TCP／IP协议栈进行优化处理，使其适2TCP／IP协议栈的结构TCP／IP协议栈

8、是一组包括ARP协议、IP协议、TCP协议、UDP协议等多种网络协议的协议组，具有四层结收稿日期：2010—02—05《自动化技术与应用》2010年第29卷第8期计算机应用ComputerApplications构，分别为应用层、传输层、互联层和网络接El层[2l。行处理，如果是IP数据报，则依次调用easyIP协议栈中TCP／IP协议结构如表1所示。IP协议数据接收函数及UDP协议数据接收函数进行处表1TCP／IP协议分层结构理，最后调用TFTP接收函数对TFTP客户端发出的TFTP请求进行处理；当系统作为TFTP客户端时，