基于Linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的嵌入式開發(fā)

1、基于linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的嵌入式開發(fā)作者：馮俊昌， feng junchang作者單位：河南財(cái)經(jīng)學(xué)院成功學(xué)院信息工程系 ,鄭州,451200刊名：電腦開發(fā)與應(yīng)用英文刊名：computer development & applications年，卷(期)：2009 ，22(1)引用次數(shù)：0次參考文獻(xiàn)(4條)1. 李善平 linux與嵌入式系統(tǒng) 20062. klaus wehrle . frank. hartmut the linux network architecture 20063. robert lovelinux kernel development 20064. behrou

2、z a.forouzantcp/ip 協(xié)議族 2006相似文獻(xiàn)(9條)1.期刊論文童浩. 陳興蜀. 嚴(yán)宏. tong hao . chen xing-shu. yan hong改進(jìn)及優(yōu)化linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧- 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)2007,36(6) 針對x86 通用硬件平臺 ,分析了 linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧工作原理及網(wǎng)絡(luò)安全功能實(shí)現(xiàn)的機(jī)理,及基于 linux協(xié)議棧設(shè)計(jì)與配置網(wǎng)絡(luò)安全平臺中存在的問題,對原有l(wèi)inux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行了改進(jìn)及優(yōu)化 ,實(shí)現(xiàn)了一種適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)安全平臺要求的、基于網(wǎng)絡(luò)硬件端口轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)端口與管理端口分離,與原有 linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧兼容的新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 .通過測試 ,利用該協(xié)議棧

3、實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)安全平臺比基于傳統(tǒng)linux協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)安全平臺性能有較大輻度的提升,并可使網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更具緊湊性與正交性.2.期刊論文劉春紅. 張聰品. 張恩. liu chun-hong . zhang cong-pin . zhang en 基于linux的嵌入式web 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的設(shè)計(jì)-河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2008,36(4) 在分析 linux網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)制的基礎(chǔ)上 ,對當(dāng)前各種常用 linux協(xié)議棧的添加方法進(jìn)行了深入研究 ,提出了一種 linux環(huán)境下嵌入式 web 服務(wù)器協(xié)議棧s-tcp/ip 的裁減方案 ,該方案利用 linux網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的抽象接口和

4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義中的自定義結(jié)構(gòu)項(xiàng),對linux中tcp/ip 協(xié)議棧和 ip協(xié)議進(jìn)行裁減 ,并在linux中添加 s-tcp/ip 協(xié)議棧 .該嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧應(yīng)用于 web 服務(wù)器 ,實(shí)現(xiàn)了對 web 服務(wù)器的訪問.3.學(xué)位論文譚振華 linux操作系統(tǒng)tcp/ip 協(xié)議棧卸載技術(shù)研究2006 在網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸速度飛速發(fā)展的情況下，尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)鏈路速度高于cpu 對tcp/ip 協(xié)議棧的處理速度時，傳統(tǒng)的基于軟件進(jìn)行tcp/ip 協(xié)議處理的方式成為高性能網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的瓶頸，對服務(wù)器、路由器、防火墻的性能帶來了很大影響。為了提高性能，國內(nèi)外一些科研機(jī)構(gòu)對tcp/ip 的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，包括高速

5、 tcp 算法研究、第三層和第四層交換技術(shù)、tcp/ip 卸載引擎 (toe) 技術(shù)等。 為解決服務(wù)器通信處理瓶頸而提出的 tcp/ip 協(xié)議卸載技術(shù)的基本思想，是分擔(dān)服務(wù)器 cpu 對tcp/ip 協(xié)議棧的處理，將協(xié)議處理過程放到 fpga、asic 等硬件處理單元上完成，從而將服務(wù)器的cpu 解放出來，既可提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，又可提高 cpu 的工作效率。通常將實(shí)現(xiàn)了 tcp/ip 協(xié)議功能的硬件處理單元稱為卸載引擎。卸載引擎技術(shù)的實(shí)現(xiàn)同時需要解決許多技術(shù)難題，如何修改服務(wù)器操作系統(tǒng)，以保證服務(wù)器系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換是其中之一。 本文在分析了 toe 技術(shù)的基本思想和原理后，對開源的

6、linux操作系統(tǒng)中的 tcp/ip 協(xié)議棧的卸載方法展開了研究。針對 linux操作系統(tǒng)，定義了卸載引擎的體系結(jié)構(gòu)，討論了卸載引擎與服務(wù)器操作系統(tǒng)連接接口的解決辦法，提出了使用卸載支持模塊來完成兩者之間連接的實(shí)現(xiàn)策略。根據(jù)所提出的策略，對linux系統(tǒng)內(nèi)核協(xié)議棧進(jìn)行了分析和修改；利用lkm 機(jī)制對卸載支持模塊進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)。測試證明卸載支持模塊可以成功地屏蔽原來的linux內(nèi)核協(xié)議棧，使 inetsocket層與驅(qū)動程序之間直接交互。 在linux系統(tǒng)原來的 tcp/ip 協(xié)議棧被屏蔽之后，真正處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的是卸載引擎中的tcp/ip 協(xié)議棧。為此，本文定義了針對 linux操作系統(tǒng)的卸載引

7、擎的tcp/ip 協(xié)議棧的主要性能指標(biāo)和總體設(shè)計(jì)；并且利用vhdl 對部分模塊進(jìn)行了硬件描述和功能仿真，為本課題的后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。 本論文主要解決了服務(wù)器操作系統(tǒng)與卸載引擎之間的連接接口問題，并且就協(xié)議棧的設(shè)計(jì)以及硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。測試和功能仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所定義的卸載引擎體系結(jié)構(gòu)是合理的，卸載引擎與服務(wù)器操作系統(tǒng)之間連接接口的解決辦法是可行的。但要使現(xiàn)有研究成果投入實(shí)際應(yīng)用，還要進(jìn)行更為深入的研究工作。4.學(xué)位論文劉毅 無線自組織網(wǎng)協(xié)議棧在linux用戶空間的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2008 針對無線自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究是近年來網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的熱點(diǎn),為了提高無線自組織網(wǎng)絡(luò)的性能 ,開發(fā)者設(shè)計(jì)了

8、很多技術(shù)對無線自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能進(jìn)行擴(kuò)充和改善。一種技術(shù)就是在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)議層擴(kuò)充,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的其他層次 ,構(gòu)成一個無線自組織網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧。一般來說 ,對標(biāo)準(zhǔn) tcp/ip 協(xié)議棧的擴(kuò)展是在操作系統(tǒng)的內(nèi)核中完成,而實(shí)現(xiàn)的操作系統(tǒng)平臺也一般為 linux操作系統(tǒng)。但是 ,在操作系統(tǒng)的內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧的擴(kuò)展時 ,開發(fā)者需要了解很多與開發(fā)擴(kuò)展協(xié)議層關(guān)系不大的內(nèi)核細(xì)節(jié),并且在內(nèi)核中編程調(diào)試?yán)щy ,開發(fā)效率低 ,最終其實(shí)現(xiàn)代碼的可擴(kuò)展性和可移植性都很差。 出于以上的考慮 ,筆者研究了在 linux操作系統(tǒng)的用戶空間來實(shí)現(xiàn)無線自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的問題。在用戶空間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的擴(kuò)展,開

9、發(fā)者可以不必考慮太多內(nèi)核細(xì)節(jié) ,專注于開發(fā)協(xié)議層本身的功能 ,而且用戶空間有足夠強(qiáng)大的調(diào)試工具可以調(diào)試開發(fā)者的代碼。最終實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展無線自組織網(wǎng)協(xié)議層在用戶空間運(yùn)行 ,具有良好的可擴(kuò)展性和可移植性。 本文主要介紹了在 linux用戶空間實(shí)現(xiàn)無線自組織協(xié)議棧的過程,首先分析開發(fā)用戶空間協(xié)議棧的需求 ,然后討論采用什么具體的技術(shù)解決開發(fā)用戶空間協(xié)議棧時遇到的問題,接下來介紹使用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個通用的用戶空間協(xié)議層擴(kuò)展模式 ,最后介紹了使用這個通用擴(kuò)展模式開發(fā)的無線自組織協(xié)議棧運(yùn)行在一個無線自組織網(wǎng)絡(luò)模擬演示系統(tǒng)中的測試情況,證實(shí)用戶空間協(xié)議層擴(kuò)展模式的正確性。 本文立足于在 linux平臺上實(shí)現(xiàn)用

10、戶空間的無線自組織協(xié)議棧,但是并不局限于單純在 linux上實(shí)現(xiàn) ,而是以這個課題為出發(fā)點(diǎn) ,抽象出一個在操作系統(tǒng)的用戶空間擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的通用模式。這個通用模式使用了虛擬網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)課題中的無線自組織協(xié)議棧,還可以實(shí)現(xiàn)其他采用不同協(xié)議和算法的擴(kuò)展協(xié)議層。5.期刊論文李小英. li xiao-ying一種基于linux系統(tǒng)的tcp/ip 協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)-邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2007,24(3) 本文分析了 linux內(nèi)核tcp/ip) 協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn) ,給出了 linux網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理流程 ,探討了 linux的ip)路由.實(shí)驗(yàn)表明 ,在嵌入式系統(tǒng)中利用現(xiàn)有的成果 ,復(fù)用linux現(xiàn)

11、成的網(wǎng)絡(luò)代碼 ,獲得了對 tcp/ip 以及其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的支持 ,在很大程度上減少了開發(fā)工作量和成本.6.期刊論文張曉珉. 臧斌宇. zhang xiaomin. zang binyu linux協(xié)議棧在網(wǎng)絡(luò)處理器上的移植-微型電腦應(yīng)用2006,22(5) 本文介紹了網(wǎng)絡(luò)處理器的體系結(jié)構(gòu)和編程模型,以及l(fā)inux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的結(jié)構(gòu) .提出移植 linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧到 intelixp 網(wǎng)絡(luò)處理器的基本方法 ,和使用微引擎c 語言實(shí)現(xiàn)時需要解決的問題 .最后分析了本實(shí)現(xiàn)的性能.7.期刊論文鄭力明. 張會汀. 劉偉平. 黃偉英. 方山 基于linux的網(wǎng)絡(luò)防火墻中協(xié)議棧指紋的消除- 計(jì)算機(jī)工程20

12、04,30(24) 提出了一種基于 linux的網(wǎng)絡(luò)防火墻中協(xié)議棧指紋消除的方法,其基本思想是 :動態(tài)地修改 linux內(nèi)核的協(xié)議數(shù)據(jù)包處理流程 ,屏蔽掉操作系統(tǒng)對數(shù)鏈層以上的數(shù)據(jù)包處理流程 ,消除了操作系統(tǒng)所固有的協(xié)議棧指紋 ,可以較好地防范黑客對防火墻的攻擊.8.期刊論文梁軍學(xué). 郁濱. liang jun-xue. yu bin linux藍(lán)牙協(xié)議棧的usb 設(shè)備驅(qū)動-計(jì)算機(jī)工程 2008,34(9) 基于對 linux下藍(lán)牙協(xié)議棧 bluez 源代碼的分析 ,給出bluez 的組織結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) .分析藍(lán)牙 usb 傳輸驅(qū)動機(jī)制和數(shù)據(jù)處理過程 ,給出實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備驅(qū)動的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和流程 ,并總結(jié) linux下開發(fā)藍(lán)牙 usb 設(shè)備驅(qū)動的一般方法和關(guān)鍵技術(shù).9.學(xué)位論文周宗照 基于嵌入式linux路由器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的研究與設(shè)計(jì)2003 該文深入分析并研究了 linux內(nèi)核原有的 tcp/ip 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn) ,重點(diǎn)放在整體層次結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及數(shù)據(jù)收發(fā)流程.并在此研究基礎(chǔ)上,針對高速寬帶路由器研發(fā)項(xiàng)目的需求 ,在linux內(nèi)核中創(chuàng)建了一種 af_vdd套接字類型的 vdd 私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 ,從而提供了原有的 linux操作系統(tǒng)所不能提供的服務(wù) ,實(shí)