嵌入式信息终端TCP/IP协议栈的实现

随着计算机网络技术、电子技术的迅猛发展，计算机已迈入了另一个充满机遇的阶段——后PC时代。后PC时代的到来，使得人们开始越来越多地接触到一个新的概念——嵌入式系统。不知不觉中，形式多样的嵌入式数字化产品已经开始继PC机之后成为信息处理的一大主要工具，并且正在逐步形成一个充满商机的巨大产业。与此同时，随着互联网的普及和快速增长，人们工作生活的方方面面都开始与网络息息相关，因此嵌入式系统连入Internet是必然的趋势。 TCP/IP协议作为一种成熟的网际互联手段和事实标准，毫无疑问可以作为嵌入式系统连入互联网的首选协议。但是在嵌入式系统中，硬件资源较少，通常缺乏足够的CPU和存储器资源以支持整个TCP/IP协议簇。因此，必须针对不同的网络应用对协议栈进行删减，保留其基本功能，以满足网络应用的需要。嵌入式TCP/IP的实现有硬件固化和软件两种方式。硬件方式是将TCP/IP协议栈用硬件实现，嵌入式系统直接与协议栈硬件芯片连接，由它实现协议的转换。但这无疑增加了硬件成本，对一些功能相对较少的嵌入式系统，连接一个完整的硬件协议栈，是一个极大的浪费。因此，对大部分低端嵌入式系统，用软件实现TCP/IP协议栈具有更大的现实意义。本文介绍的就是在DeltaCore实时操作系统的支持下，根据实际的网络应用需求，以软件方式实现了一个稳定、高效、精简的嵌入式TCP/IP协议栈。 本文首先介绍了相关TCP/IP协议的基础知识，接着针对嵌入式信息终端的特点和功能需求，确定了需要实现的具体协议的功能模块，并认真分析了各个功能模块的联系和接口，确定了以四个任务实现协议栈的总体设计方案；然后对各个模块的设计和实现做了详细说明，介绍了各个模块的输入输出处理流程和接口；接下来对协议栈的功能和性能做了详尽的测试并给出了测试结果；最后介绍了本协议栈的现状，同时对协议栈暂时存在的问题做了简单的讨论并给出了解决思路。