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嵌入式实时操作系统ARTs-OS中TCP/IP协议栈的开发

作 者: 黄欣
导 师: 刘云生
学 校: 华中科技大学
专 业: 软件工程
关键词: 嵌入式实时操作系统 TCP/IP协议栈 网络系统
分类号: TP316.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


首先分析了嵌入式实时操作系统ARTs-OS的内核结构,其次又讨论了ARTs-OS的网络体系结构及工作方式。ARTs-OS是一个基于微内核思想设计的操作系统。它的内核只提供了最基本的功能集,包括进程/线程管理、中断管理、时钟管理、基本内存管理和IPC机制。内核中并未提供网络接入功能。目前非常成熟的面向嵌入式系统的TCP/IP协议栈多基于UNIX或LINUX操作系统,其内核机制与ARTs-OS存在巨大差别,无法通过移植应用于ARTs-OS。为了使ARTs-OS具备接入互联网和提供网络服务的功能,必须要开发适合于自身的TCP/IP协议栈。针对ARTs-OS微内核提供的基本功能,制定了实现TCP/IP协议栈的基本策略。以网络服务进程的方式,在核外提供网络通信功能;网络服务进程中运行多个线程,将功能模块分散至若干个线程上实现;使用消息循环的方式,接收来自应用程序的服务请求;网络服务的各个线程之间通过消息进行通信;使用信号量来保护TCP/IP协议栈的共享数据区。最终总结出实现TCP/IP协议栈的三个关键方面:网络系统、结构化管理和关键协议的实现。最后根据实现策略,从三个关键技术问题入手,设计了协议的输入输出模块、阻塞与非阻塞读写方式、定时器处理逻辑等技术要点的处理策略。并最终实现了基本的IP协议、UDP协议、TCP协议以及socket套接字处理功能。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题研究意义  7-8
  1.2 嵌入式实时操作系统简介  8-9
  1.3 嵌入式TCP/IP 协议栈的发展现状  9-11
  1.4 本文主要研究内容  11-12
2 ARTs-OS 的内核架构与TCP  12-21
  2.1 ARTs-OS 的微内核架构  12-13
  2.2 TCP/IP 协议栈介绍  13-15
  2.3 ARTs-OS 内核对TCP/IP 协议栈的支持  15-18
  2.4 ARTs-OS 中TCP/IP 协议栈的实现策略  18-20
  2.5 本章小结  20-21
3 ARTs-OS 的网络系统分析  21-27
  3.1 ARTs-OS 的网络模型  21
  3.2 ARTs-OS 的网络功能  21-24
  3.3 ARTs-OS 网络系统的特点  24-25
  3.4 ARTs-OS 网络系统设计的分析  25-26
  3.5 本章小结  26-27
4 ARTs-OS TCP  27-35
  4.1 TCP/IP 协议栈的套接字  27-29
  4.2 TCP/IP 协议栈参数管理  29-33
  4.3 本章小结  33-35
5 ARTs-OS TCP/IP 协议栈关键协议的实现  35-57
  5.1 IP 协议的实现  35-40
  5.2 UDP 协议的实现  40-46
  5.3 TCP 协议的实现  46-56
  5.4 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 全文总结  57
  6.2 展望  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 操作系统 > 实时操作系统
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