基于ARM的輕量級TCP-IP協(xié)議棧的移植及應用.pdf

1、近年來，嵌入式技術發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設備以及電子消費品等人們日常生活的各個領域，而Internet技術也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術和Internet技術相結合形成的嵌入式Internet技術適時地出現(xiàn)了，并且成為實現(xiàn)遠程控制、信息共享的關鍵技術。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它

2、移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細分析并采用了零拷貝技術、跨層技術等對LwIP協(xié)議棧進行了有效的裁剪和優(yōu)化，結合μ C/PS-Ⅱ設計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內存管理機制。并且結合μ C/OS-Ⅱ設計了協(xié)議棧的工作模型和內存管理機制。在驅動程序的基礎上實現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化

3、。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個基礎上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術和措施。最后在目標板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時器可以給多任務的系統(tǒng)提供足夠的定時服務，而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調功能，啟動一次以后就可自動調用定時器。此軟定時器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時器的

4、需要。課題結合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設計”，分析了它的各個功能模塊，設計了其系統(tǒng)結構。對各個功能模塊的設計與實現(xiàn)進行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務器實現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標板和PC機間的網(wǎng)絡通信。 本課題經(jīng)過幾個月的軟硬件設計和現(xiàn)場測試，已實現(xiàn)了最初的設計目標。構建出了實驗硬件平臺和一個多任務多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方