基于SF0020芯片的嵌入式TCP/IP協(xié)議族設計與實現(xiàn)
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發(fā)送數(shù)據(jù)報時采用大緩沖區(qū)方案：即將緩沖區(qū)劃分的足夠大（1514字節(jié)），提前留出協(xié)議首部字節(jié)的大小，能夠存儲最長的分組。接收數(shù)據(jù)報時采用鏈表方案：為了避免內存碎片的產生該緩沖區(qū)采用固定大小。鏈表的特點是允許快速封裝而無需數(shù)據(jù)的復制，也就是說當接收到遞交上來的數(shù)據(jù)報后，就分配一個新緩沖區(qū)，填寫其中的內容后將新緩沖區(qū)插入保存此信息的鏈接列表中，這樣就可以很容易的在某個信息的前面插入附加字節(jié)，而無需移動已經存在的數(shù)據(jù)。采用此方法可以優(yōu)化TCP數(shù)據(jù)報的重組。
采用以上兩種方法可以最大限度實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議族內數(shù)據(jù)公用，無需額外數(shù)據(jù)搬移。
3.3 協(xié)議族數(shù)據(jù)流程
如下圖3所示，用戶待發(fā)送的數(shù)據(jù)首先通過socket接口程序進入TCP/IP協(xié)議族，分別進行TCP與IP的數(shù)據(jù)封裝后查詢ARP高速緩存，如果存在當前目的IP與硬件地址的映射則填充以太網幀頭部信息后拷貝至以太網驅動程序空間立即發(fā)送，否則發(fā)出ARP查詢報文，將當前用戶數(shù)據(jù)拷貝至發(fā)送等待緩沖，進入接收狀態(tài)等待ARP查詢報文的應答。
由于輸入操作發(fā)生在中斷期間，此時設備驅動程序是不能調用任何過程來處理分組，也就是說中斷服務程序并不直接調用IP，而是使用了消息傳遞的方式。當一個IP分組到達之后用消息通知主循環(huán)，由主循環(huán)調用協(xié)議族進行數(shù)據(jù)處理。如下圖4所示，首先通過以太網子層分路到達幀，如果是ARP報文則檢查更新ARP緩沖，收到ARP請求立即應答，若是應答報文則檢查本地發(fā)送等待隊列如有數(shù)據(jù)立即發(fā)送；如果是IP報文首先判定其協(xié)議類型，ICMP報文中的ping命令請求回顯則立即應答，源站抑制報文交給TCP處理；若是TCP協(xié)議進入有限狀態(tài)機進行解析最后將有效數(shù)據(jù)通過socket接口遞交上層。
圖3 協(xié)議族數(shù)據(jù)發(fā)送處理框圖 圖4 協(xié)議族數(shù)據(jù)接收處理框圖
4、 結論
經過裁剪的嵌入式TCP/IP協(xié)議族，結構精簡，實時性強，可以在SF0020芯片上穩(wěn)定運行，基于該協(xié)議族的網絡監(jiān)控系統(tǒng)控制終端通過了專項測試達到期望的要求。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/195759.htm
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