嵌入式Linux系统的网络实现
第32卷 第10期 2010-10(上)【71】嵌入式Linux系统的网络实现The network accomplish of embedded Linux system张祖鹰ZHANG Zu-ying（南京化工职业技术学院，南京 210048）摘 要：随着网络应用越来越广泛，对各种嵌入式系统的网络功能要求越来越高。
希望系统能够支持TCP/IP及其他Internet协议，使我们能够通过用户熟悉的浏览器查看设备状态、设置设备参数，或者将设备采集到的数据通过网络传送到Windows或Unix/Linux服务器上的数据库中。
本文对嵌入式系统的网络连接由设备互联到以太网网络互联的实现进行深入讨论并提出解决方案。
关键词：嵌入式系统；网络；linux系统中图分类号：TH166 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2010)10(上)-0071-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.10(上).220 引言 嵌入式系统是电脑软件与硬件的综合体，它是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，从而能够适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
它将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似于BIOS的工作方式，具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点，适合于要求实时的和多任务的体系。
在网络日益重要的今天，越来越多的嵌入式产品有了联网的要求。
Linux对网络有很强的支持能力，甚至比大多数操作系统的性能更好。
实际上，Linux的发展是人们在网络上的相互合作下进行的，且Linux本来就是用在网络上的。
Linux几乎支持所有常见的Internet协议，如FTP、POP、DNS、NIS等等，Linux也适合各种局域网。
1 嵌入式网络的实现方案基于嵌入式linux的系统以嵌入式微处理器为核心，运行嵌入式Linux操作系统。
应用程序可通过网络进行更新，通过键盘进行人机对话，数据可通过LCD现场显示，重要数据可以文件形式保存在Flash等闪存存储器中，数据和报警信息可通过串口向上位机传输，也可通过以太网口向工业以太网或Internet发布信息，用户还可通过网络实现远程监控、远程维护。
更为关键的是可充分利用Internet上已有的软件和协议，如ftp、http、Apache、PHP、MySQL等应用程序，迅速搭建前台数据采集系统、测控系统和后台管理系统的通信。
其优点是不需要专用的通信线路，可用现成的Internet网络传送数据；可以传送音响和图像；Internet的协议是现成和公开的，大到几十MB的MicrosoftIE浏览器，小到只有600KB的Mosaic浏览器都可以对网络数据进行读取。
系统结构如图1。
图1 系统结构图2 嵌入式设备的网络构成对于嵌入式设备，系统结构框图如图2。
硬件部分，两个串行通信接口可以采用RS232。
用以采集来自其他设备的远程的数据，然后由ARM微处理器进行处理，处理后的结果通过以太网接口分发给其他设备。
Flash存储器可为一到两个，512K 的用于存储引导装载程序，2M的用来承载包含应收稿日期：2009-12-10基金项目：江苏省高校立项课题（D/200801/111）作者简介：张祖鹰（1956 -），男，副教授，研究方向为计算机工业应用、计算机仿真系统、通讯网络、过程自动化。
【72】 第32卷 第10期2010-10(上)用程序的操作系统映像。
此种设计方式可以使在启动加载方式下，调试不同操作系统的应用程序时，只需要简单的更换包含对应的操作系统的引导程序的Flash芯片就能做到。
满足大多数情况的需要，内存选用容量可为16M的16bit的芯片。
10M 以太网接口的设计是考虑到通用性。
为了调试的方便，这里使用了一个JTAG（国际标准测试协议）接口，可以访问其他系统资源，它还可以跟仿真器相连。
USB接口分为两个主机接口和一个设备接口。
LED用来在调试和使用过程中的显示数据结果。
图2 嵌入式设备结构图软件实现，软件的实现包括两个方面，一个是系统的内核，另一个是设备的驱动程序。
2.1 首先编译 Kernel 的源代码：执行下列命令：cd /usr/src/linux make mrproper make xconfig会出现一个界面，可以根据自己的实际需要来选择。
在编译内核的过程中，最繁杂的事情就是这步配置工作。
在配置过程中，大部分选项可以使用其缺省值，只有小部分需要根据用户不同的需要选择。
选择的原则是将与内核其它部分关系较远且不经常使用的部分功能代码编译成为可加载模块，有利于减小内核的长度，减小内核消耗的内存，简化该功能相应的环境改变时对内核的影响;不需要的功能就不要选;与内核关系紧密而且经常使用的部分功能代码直接编译到内核中。
在选项Code maturity level options、Loadable module support、Processor type and features、Networking options、Network device support、ISDN subsystem、Character devices等分别选择适合自己所需要的项目。
File systems建议选择相应的项目，为了以后扩充使用。
2.2 为每个设备编写程序Linux系统的设备驱动程序完成的主要工作是：1）对每个硬件设备进行初始化和释放;2）数据传输，将数据从内核传到硬件设备，或者从硬件设备传到内核，读取应用程序传送给硬件设备的数据和回送应用程序请求的数据;3）检测和处理硬件设备出现的错误和异常;Linux系统的设备驱动程序的主要组成部分有：1）自动配置和初始化子程序;2）服务于I/O请求的子程序;3）中断服务子程序;根据所选择的设备和设备所要完成的功能分别进行编写。
3 嵌入式网络设备地址的设置Linux不仅能很好地用于通用计算机，而且已很好地移植于嵌入式系统。
嵌入式Linux，就是经过小型化裁减，而且可以被烧制到容量仅为几KB 或几MB的存储器中，不需要硬盘，应用于各种特定的嵌入式环境的专用中，不需要硬盘，应用于各种嵌入式环境的专用操作系统。
它保留了Linux 的大多功能，特别是网络支持能力。
Uclinux就是一个优秀的嵌入式Linux操作系统。
在嵌入式系统中，操作系统和所有的应用软件都被固化到Flash 等存储设备中。
在嵌入式系统中很少使用外存。
嵌入式系统的启动往往也是“自动”的，即从上电到处于工作状态，不用人的介入。
这是嵌入式设备应用的要求和特点。
嵌入式网络设备的启动，很自然会遇到地址的设置问题。
对于通用计算机，其以太网的MAC地址一般是不能变的，它是由网卡生产厂家固化在网卡中的。
除了网卡生产厂家，很少有其他人关心它。
而IP地址，可以根据用户的需要设为指定值。
其设定的IP地址是存储在硬盘上的，操作系统启动时，可以自动取得该值并启用它。
嵌入式网络设备中地址的设置有它的特点：1）关心和接触嵌入式网络设备MAC地址的人比关心和接触通用计算机MAC地址的人多得多。
因为设计、研究和生产嵌入式网络设备的厂家比网卡的厂家多得多。
2）在嵌入式设备中往往没有硬盘，它的操作系统和应用软件通常是打包放在Flash等存储设备中。
系统启动时，把Flash中的代码释放到【下转第96页】【96】 第32卷 第10期2010-10(上)立了数学模型。
完善了高超飞行器飞行姿态中振动因素，对其以后的精细姿态控制作了基础性的工作。
也为今后进一步研究高超飞行器振动做出铺垫。
参考文献：[1] 陈桂彬,邹丛青,杨超.气动弹性设计基础[M].北京航空航天大学出版社,2004,(10):1-130.[2] Chavez F,Schmidt D.Analytical aeropropulisive aeroelastichypersonic vehicle model with dynamic analysis[J].Journal of Guidance,Control,and Dynamics,1994,17(6):1308-1319.[3] Bolender M A,Doman D B.Nonlinear longitudinal dynam-icalmodel of an air-breathing hypersonic vehicle[J]. Journal of Spacecraft and Rockets 2007,44(2):374-387.[4] 张云峰.高速气流作用下冲压发动机进气道壁板结构振动研究[D].哈尔滨工业大学,2007.[5] 李文华,范赢.涡轮增压发动机防喘振系统设计研究[J].内燃机,2008,(10):11-13.[6] 刘宏,雷勇,闫飞.航空发动机振动分析系统的开发及应用[J].噪声与振动控制,2009,(2):110-113.[7] 房爱兵.燃气轮机合成气燃烧稳定性的实验研究[D].中国科学院,2007,6.内存中，再在内存中运行。
比如嵌入式操作系统Uclinux，在用于S3C4510B这样的带以太网接口的嵌入式设备时，把内核和应用程序代码压成一个映像文件包，在包中有网络部分MAC及IP地址。
但这些MAC及IP地址的值是在编译映像文件时设定的，而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的，而且在编译后的映像文件中的值是不能直观地看到的，它是压缩了的二进制数据，不方便地映像文件中直接更改MAC及IP地址的值。
3）对于使用同一映像文件的嵌入式网络设备，如果不做进一步的处理，其MAC及IP地址是相同的。
这显然不能满足应用，因为不同的设备应该有不同的MAC及IP地址。
而编译生成映像文件往往要用十几甚至几十分钟。
对于生产厂家，不可能为每台设备编译一个特定的映像文件。
嵌入式网络设备系统的MAC及IP地址设置的基本思想是：把MAC及IP地址存放在Flash的未用扇区（一般在高扇区），嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。
用户使用的方法是通过计算机串口与网络设备的RS232接口（即串口）相连，使用超级终端的方式，运行网络设备中的程序把数据写入Flash中。
嵌入式网络设备的“身份证”——MAC及IP 地址的设置，与通用计算机的设置有独特之处。
嵌入式网络设备往往没有硬盘，不能像通用计算机那样操作；也不可能为每一台设备“量身”编译映像文件。
可以把MAC及IP地址存放在Flash等存储设备上，嵌入式操作系统启动后，自动运行一个程序去读取MAC及IP地址并设置它。
这样就可以在同一映像文件包下方便地配置嵌入式网络设备MAC及IP地址。
基于嵌入式Linux的网络设备驱动程序的开发
接 口， 用户 使 用这 个接 口实现对 设备 的操 作 。 ｉｕ Ｌｎｘ
设备驱动程序 包含 中断处理程序和设备服务子程 序两部分 。设备服务子程序包含 了所有与设备操作
相 关的处 理代 码 ，它 从面 向 用户进程 的设 备文 件系 统 中接 受 用户命 令 并对设 备 控制执 行 操作 。由此 用
维普资讯
电子科 技 ２０ ０ ６年 第 入式 Ｌ ｎ ｘ的 网络设备驱 动程 序的开发 ｕ ｉ
郭 锴 ，任 娜 ，汪贵平
（ 长安大学 信 息工程 学院 ，陕西 西安 ７ ｏ６ ） １ｏ ４ 摘 要 设备驱动是 Ｌ ｎ ｘ系统的重要组 成部 分，它在硬件和终端之 间建 立了标准 的接 口，大大 简化 了驱动 ｉｕ 的开发难度 。文中在介绍 了 Ｌｎ ｘ ｉｕ 下设计设备驱动 的基本方法 的基础上 ，分析 了自主开发 的基于 ＡＭ Ｄ Ｉ Ｒ ＴＭ 为内核
作 者 简 介 ：郭
嵌 入 式应 用 。任
锴 （ ８一 ） 男 ，硕 士 研 究 生 。研 究 方 向： １ ， ９３
娜 （ ９ ３ ） 女 ，硕 士 研 究 生 。 研 究 方 １８ 一 ，
联 ，在 这 个结 构 里存 放 了设 备 各种 操 作 的 入 口函
数 。设备 驱动 程序 可 以使 用 Ｌ ｎ ｘ 系统 的标准 内核 ｉｕ
ｓ ｓｅ Ａｎ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ｅＳ Ｃ Ｂ０ ｂ ｓ ｄｏ Ｍ ７ ｙ ｔ ｍ ｄ ａｄ ｖ ｒ ｓｇ ｅ ３ ４４ Ｘ ａ ｅ ｎＡＲ ｉ ｄ ｏ ｔ ｈ ＤＭ Ｉ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ａｙ ｅ ｉａ Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｌ ｎ ｘ ｎ ｔ ｒ ； ｅ ｉｅ ｄ ｖ ｒ Ｒ Ｌ８ ＡＳ ｙ ｒｓ ｉ ｕ ； ｅ ｗｏ ｋ ｄ ｖ ｃ ｒ ｅ ； Ｔ Ｏ ｉ １ ９
基于嵌入式Linux的校园网络多媒体信息发布系统
ｗｗｗ． ｕｙ．ｏ ｎ ｔ ｂ ｓ ｂ ｘ．ｅ下载使 用ＢＵＳ ＹＢＯＸ 软 件 进 行 功 能 裁 减 ， 生 一 个 最 基 本 的 根 文 产
件 系 统 ， 根 据 自 己的 应 用 需 要 添 加 其 他 再 的 程 序 。 于 默 认 的 启 动 脚 本 一 般 都 不 会 由 符 合 应 用 的 需 要 ， 以 就 要 修 改 根 文 件 系 所 统 中 的 启 动 脚 本 ， 的 存 放 位 置 位 于 ／ ｔ 它 ｅｃ 目录 下 ， 括 ： ｅｃ ｉ ｉ． ／ ｃ Ｓ ｅｃ ｒ － 包 ／ ｔ ／ ｎ ｔ ｄ ｒ ． ／ ｔ／ｐ ｏ ｆｌ／ ｔ／． ｒ ｆｌ等 。 ｉｅ ｅｃ ｐ ｏ ｉ ｅ 中输 入 的数 据 连 同 对应 的 ＣＧＩ 文件 的请 求 （ ） 立 应 用程 序 的ＦＬＡＳＨ磁 盘 分 区 ， ６建 起 发送 给ＨＴＴＰＤ￣ 务 器 ， 务 器 判 断 对 服 使 用Ｊ ＦＦＳ 或 ＹＡＦＦ ２ Ｓ文件 系统 ， 需要 在 内 应 的 Ｃ Ｉ 这 Ｇ 程序 是 一 个 可 执 行程 序 ， 会执 行 该 核 中 提 供 这 些 文 件 系 统 的 驱 动 ， 系 统 使 程 序 。 放 器 的 远 程 控 制 同理 ， 括 打 开 ， 本 播 包 用 非线 性Ｆ ＡＳ Ｎ Ｌ Ｈ（ ＡＮＤ ）ＭＢ ＭＢ。 关 闭 ， 停 ， 一 首 ， 头 开 始 按 钮 ， 用 户 型 ８ ～５ １ ２ 暂 下 重 当 以 及 拼 接 大 屏 等 显示 设 备 ， 要 用 来 发 布 主 （ ） 发 应 用 程 序 ， 以 放 入 根 文 件 系 点 击对 应 按 钮是 相 应 的 ＣＧ 程 序 就 会 执行 。 ７开 可 Ｉ 学校的宣传片 、 迎词、 欢 公告 、 知 等 信 息 。 统 中 ， 可 以放 入 ＹＡＦＦＳ、ＦＦ 文件 系统 其 中每 个 Ｃ 程 序 实 现一 个 客 户端 连接 ， 通 也 Ｊ Ｓ２ ＧＩ 通 其 目的 是 宣 传 贵 校 实 力 和 形 象 。 是 管 理 中 。 但 过 网 络 通 讯 模 块 实现 命 令 发 送 。 不便， 发布 内容 不 能 通 过 网 络 发 布 ， 是 靠 而 （ ） 写 内核 、 文 件 系 统 和 应 用 程 序 ， ８烧 根 文 件 上 传 ： 户 在 文 件 上 传 的 控 制 页 用 操 作 员 在 本 地 才 能 更 换 新 的 信 息 内容 ， 极 发 布 产 品 。 面 ， 户 选 定 要 上 传 的 文 件 ， 过 ＣＧＩ 序 用 通 程
《嵌入式Linux开发》课件
交叉编译工具链的安装
指导如何安装适用于目标板的交叉编译工具 链。
测试交叉编译环境
提供一种简单的方法来测试交叉编译环境是 否设置成功。
目标板与宿主机的连接方式
串口通信
介绍如何通过串口连接目标板和宿主机 ，以及串口通信的配置和常用命令。
USB连接
介绍如何通过USB连接目标板和宿主 机，以及USB通信的配置和常用命令
02
03
嵌入式系统
是一种专用的计算机系统 ，主要用于控制、监视或 帮助操作机器与设备。
特点
具有实时性、硬件可裁剪 、软件可定制、低功耗、 高可靠性等特点。
应用
汽车电子、智能家居、医 疗设备、工业自动化等领 域。
Linux作为嵌入式操作系统的优势
开源
Linux是开源的，可以免费使用和定制，降 低了开发成本。
路由与交换
介绍路由器和交换机的原理及在网 络中的作用。
03
02
IP地址
解释IP地址的分类、寻址方式以及子 网掩码的作用。
网络安全
简述常见的网络安全威胁和防范措 施。
04
TCP/IP协议栈简介
TCP/IP协议栈结构
详细描述TCP/IP协议栈的层次结构，包括应 用层、传输层、网络层和链路层。
IP协议
解释IP协议的核心功能，如地址解析、路由 选择等。
调试工具
介绍常用的调试工具，如gdbserver和gdb等，并说明如何使用这些 工具进行远程调试。
调试过程
详细描述调试过程，包括启动调试会话、设置断点、单步执行代码等 操作。
调试技巧与注意事项
提供调试过程中的一些技巧和注意事项，以提高调试效率和准确性。
03
嵌入式Linux系统开发基础
嵌入式Linux中NVRAM的实现方案及驱动设计
162010,31(1)计算机工程与设计Computer Engineering and Design0引言NVRAM (non-volatile random access memory ，非易失性随机访问存储器)是广泛应用于网络路由器的一种存储器件。
它如同PC 上的CMOS ，作用是存放路由器的配置参数。
目前常见的NVRAM ，大都是静态SRAM ，即带有备用电源的SRAM ，它的实现最简单，同普通内存操作一样。
但是在实际应用中，不是所有的开发板都配备有静态SRAM 。
在这种情况下，如果使用该方案开发网络路由器，重新加入配备电源的SRAM 必须要重新排版，布线。
开发周期与开发成本将会大大增加。
因此，可以考虑在现有的硬件资源基础上，通过新的方式来实现NVRAM [1]。
本文就是以神州龙芯开发的CQ8401开发板为硬件平台，在自行裁剪和移植的嵌入式Linux 平台下，利用Nor Flash 来实现网络路由器的NVRAM 功能。
1NVRAM 新的实现方案分析由于NVRAM 仅用于保存启动配置文件(Startup-Config )，故其容量较小，通常在路由器上只配置32KB~128KB 大小的NVRAM 。
配备电源的SRAM 速度较快，是目前读写最快的存储设备，而成本也比较高。
一般的开发板所配备的Nor Flash空间足够大，在系统性能得到满足的前提下，可以把Nor Flash 分出一个区来当作NVRAM 使用。
SRAM 和Nor Flash 的对比分析，如表1所示。
网络路由器中的NVRAM 用于存放配置参数。
正常启动路由器后，NVRAM 中的内容会拷贝到内存一份，我们对路由器的设置实际上就是修改内存中的参数。
所以内存和NVRAM 中的内容可以不一样，直到使用write memory 将内存设置保存到NVRAM 。
在系统起来以后，我们可以根据需要修改配备参收稿日期：2009-07-17；修订日期：2009-09-18。
智能工业新标杆嵌入式Linux助力工业
智能工业新标杆嵌入式Linux助力工业随着科技的不断进步和工业领域的发展，智能工业已经成为新时代的标杆。
而在智能工业领域中，嵌入式Linux作为操作系统的选择，正展现出强大的助力作用。
本文将重点探讨嵌入式Linux 在智能工业中的应用及其带来的益处。
一、嵌入式Linux在工业控制系统中的应用1.1 工业自动化控制嵌入式Linux可应用于工业自动化控制系统中，实现对各种工艺参数的监控、调节和控制。
通过嵌入式Linux系统，可以建立可靠的工业控制网络，实现远程监控和远程控制。
同时，嵌入式Linux系统具备较高的实时性和稳定性，能够满足工业自动化控制对高性能操作系统的需求。
1.2 机器人控制智能机器人在智能工业中发挥着重要的作用，而嵌入式Linux 为机器人控制提供了理想的操作系统基础。
嵌入式Linux系统可以实现机器人的动作控制、路径规划、环境感知等功能。
此外，嵌入式Linux系统还支持多任务处理和实时性能，能够满足对机器人控制系统的高要求。
二、嵌入式Linux在智能工业中的优势2.1 开源性和灵活性嵌入式Linux作为开源操作系统，具有广泛的开发者社区支持和丰富的开源软件资源。
开发者可以根据具体需求对嵌入式Linux 系统进行自定义和优化，提高系统的性能和稳定性。
同时，开源性还为企业提供了极大的灵活性，能够根据自身需求进行定制开发，满足不同行业的特定应用需求。
2.2 跨平台兼容性嵌入式Linux系统具备较好的跨平台兼容性，可以在多种硬件平台上运行，满足复杂多样的智能工业设备需求。
无论是工业控制器、机器人、智能仪表还是其他智能工业设备，都可以使用嵌入式Linux作为操作系统基础进行开发和运行，简化了系统集成和维护的复杂性。
2.3 安全稳定性智能工业对系统的安全性和稳定性要求极高，而嵌入式Linux 系统以其可靠的安全性和稳定性成为理想的选择。
嵌入式Linux 系统提供了多种安全机制，如用户权限管理、数据加密和防火墙等，可以有效地保护系统和数据的安全。
基于ARM和Linux的嵌入式网关的设计与实现
然 后 再 将 ｃ ｅｔ 过 网 口下 载 到 Ａ Ｍ ｌｎ 通 ｉ Ｒ 开 发板 上 。 同时 在 服 务器 端 编 辑编 译 ｓｒ ｒ ｅｖ ｅ 程 序 ， 置好 双 方 的 ｉ地 址 之后 就 可 以执行 配 ｐ 应 用 程序 实 现开 发 板 和主 机之 间 的通讯 。实 验 证 明 ，我 们 可 以 在 服 务 器 端 接 收 到 来 自 ｚｇｅ 协 调点 的数 据 信息 。 ｉ ｅ Ｂ 测试 成 功后 我 们还 需 要将 客户 端应 用程 序 ｃ ｅｔ ｌｎ 添加 到 ｒ ｄｓ 件系 统 中 ， ｉ ａ ｉ ｍ ｋ文 然后 再 将 其 压缩 的 映像 文 件 ｒｍ ｉ ． 下 载烧 写 到 ａ ｄｓ ｇ ｋｚ 开 发板 的 ｆｓ 。 同时 ， 们还 需要 修 改 系 ｌ ｈ上 ａ 我 统 脚 本／ｔｒ． ｓ ｉ使 开发 板 能 够在 系 统启 ｅ ／ ｓ ｉｔ ｃｃｙｎ ， 动后 自动加 载无 线 网 卡驱 动 和客户 端应 用程 序 ｃ ｅｔ ｉ ｌ ｎ。 ５结 束 语 和 通用 计算 机 不 同 ，嵌 入 式 系统是 面 向 应 用 、产 品和 用 户的 。本 文 就是结 合实 际需 求， 以应 用 为基础 ， 细介 绍 了嵌入 式设 备一 详 网关 开 发设 计 和实 现 的整 体过 程 ，并在 实际 项 目中得 到 了检 验 ，希 望 能对 其他嵌 入 式系 统 产品 的开 发有 一 定的 借鉴 意义 。
（、 １ 中国海洋大学信 息科 学与技 术学院， 山东 青岛 ２ ６０ ２ 中国海洋大学海洋遥 感所 ， ６ １０ 、 山东 青岛 ２ ６ ０ ） ６ １０
摘 要 ： 文设 计 实现 了一款 基 于 Ａ Ｍ 和 Ｌ ｎ ｘ 本 Ｒ ｉｕ 的嵌 入 式 网 关 ， 开发 系统的软 硬 件 平 台及 开发 环境 的搭 建进 行 了介 绍 ， 对 特别是 对 Ｌｎ ｘ下的 串 口程序 开发 和 ｓｃ ｅ 网络编 程部 分进 行 了重 点分 析 。 ｉ ｕ ｏ ｋｔ 关 键词 ： Ｒ 嵌入 式 Ｌｎ ｘ 网 关 ； Ａ Ｍ； ｉ ； ｕ 交叉编 译 ； 串口 ； 网络 编程
第7章 嵌入式Linux网络应用开发(新)2
嵌入式系统及其应用
• UDP数据包头
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
• 协议选择
协议的选择应该考虑到数据可靠性、应用的实时 性和网络的可靠性。
——对数据可靠性要求高的应用需选择TCP协议，而对数 据的可靠性要求不那么高的应用可选择UDP传送。 ——TCP协议中的3次握手、重传确认等手段可以保证数 据传输的可靠性，但使用TCP协议会有较大的时延，因此 不适合对实时性要求较高的应用；而UDP协议则有很好的 实时性。 ——网络状况不是很好的情况下需选用TCP协议（如在广 域网等情况)，网络状况很好的情况下选择UDP协议可以 减少网络负荷。 重庆大学电气工程学院
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
• TCP/IP的可靠性特性
在TCP/IP网络中，IP采用无连接的数据报机制，对数据 进行“尽力而为”的传递机制，即只管将报文尽力传送到目 的主机，无论传输正确与否，不做验证，不发确认，也不保 证报文的顺序。TCP/IP的可靠性体现在传输层协议之一的 TCP协议。TCP协议提供面向连接的服务，因为传输层是端 到端的，所以TCP/IP的可靠性被称为端到端可靠性。 TCP/IP的特点就是将不同的底层物理网络、拓扑结构隐 藏起来，向用户和应用程序提供通用、统一的网络服务。 这样，从用户的角度看，整个TCP/IP互联网就是一个统一 的整体，它独立于具体的各种物理网络技术，能够向用户提 供一个通用的网络服务。 TCP/IP网络完全撇开了底层物理网络的特性，是一个高 度抽象的概念，正是由于这个原因，其为TCP/IP网络赋予 了巨大的灵活性和通用性。 重庆大学电气工程学院
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
• TCP/IP的协议参考模型和OSI协议参考模型的对 应关系如下图 ：
嵌入式Linux系统的设计与实现
景 ，详细说明基于 Ｉｔ 处理器的 Ｌｎｘ内核 的裁 减和定制过程 ；最后在新 内核下 完成 了多 串口通信 。 ｎｅ ｌ ｉｕ
关键词 嵌 入 式 Ｌｎ ｘ ｉｕ ；内核 裁 减 ；串 口 Ｔ３６２ Ｐ １ ． 文献标识码 Ａ 文章编 号 １０ ７ ２ （０ ８ ０ ０３— ３ ０ ７— ８０ ２ ０ ）５— ７ ０
管理 工 作 ；初 始 化 过 程 ，完 成 基 本 的 初 始 化 。 为
使这个最小 的嵌 人式系统具 有一定 的实用性 ，还
需加 上硬 件 的驱 动 程 序 及 一 个 或 ， 内核 可 以裁 减 ，并 ｉｕ 操
已在 ｘ ６ Ｍ Ｐ 、Ｐ Ｃ ８ 、 ＩＳ Ｐ 、Ｍｏ ｒｌ、Ｎ Ｃ、Ａ Ｍ 等 ｔ ｏａ Ｅ ｏ Ｒ
中图分类号
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｍ ｐｌ ｍｅ ｔ ｔｏ ｆＥｍ ｂ ｄ ｅ ｎ ｓｅ ｓｇ ｎｄ Ｉ ｅ ｎ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｄ ｄ Ｌｉ ｕｘ Ｓｙ ｔ ｍ
Ｘｉ ａ ｈ ｎ Ｚｈ ｏ ｕａ，Ｔｉｎ Ｙｕ ｎ ａ ｍｉ
（ ｃｏｌ ｆ ｏ ｐ ｔ ， ｉｉ ｎ ｅ ｉ ， ｉ ｎ７ ０７ ，Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｍ ｕｅ Ｘｄａ Ｕ ｉ ｒｔ Ｘ １０ １ ｈｎ ） Ｃ ｒ ｎ ｖ ｓｙ ａ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｅ ｅ ｄ ｄ Ｌ ｎ ｘ；ｋ ｍ ｅ ａｌｒｎ ｙ ｒ ｓ ｍ ｄ ｅ ｉｕ ｂ ｅ ｌｔｉｏｉ ｇ；ｓ ｒａ ｎｅ ａ ｅ ｅ ｉ ｉ ｔｒ ｃ ｌ ｆ
１ 嵌入式 Ｌｎ ｘ ｉｕ
１ １ 嵌入 式 Ｌｎ ｘ 况 ． ｉｕ 概
个软件环境 ，为应用程序完 成基本 的底层 的资源
提供必要的应用功能支持ｌ 。如果应用 比较复杂 ， １ ｊ
要 求会 随之 增加 ，可能 还 需 要 添加 一 个 在 Ｒ Ｍ 或 Ｏ Ｒ Ｍ 中使 用 的 文 件 系 统 、Ｔ Ｐ Ｉ 络 协 议 栈 等 。 Ａ Ｃ ／Ｐ网 在 Ｐ Ａ领域 ，还需 要 加上 一个 Ｇ １ 持 。 Ｄ Ｕ支
Linux在嵌入式系统中的实现
万方数据
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组织模块 # 经过以上的裁减与编译 $ 可以使一 个包含 网络服务的内核减小到 !G 以内 #
:;:$$5H 中首先执 行的是 9&$’9=6(’9=’(%I%:;:$7 它的 主要功
能是检查文件系统 % 设置硬件设备 % 检查并载入模块 # 执 行 完 =’(%I%:;:$ 并 返 回 :;:$$5H 后 $:;:$ 进 程 会 依 据 :;:$$5H 文 件 中 所 设 定 的 启 动 级 别 去 执 行 9&$’9=’(6 目 录 下相应的 =’ 文件 # 然后 $:;:$ 进程建立 J&$$I 进程 %KL) 守护进程 %LM2 守护进程 # J&$$I 进程执行时 $ 等待用户 登录 # 至此 $D:;*E 启动成功 # 在对 D:;*E 内核与嵌入式系统构造相关的部分进 行分析之后 $ 下面将分析 D:;*E 内核裁减与编译 $ 并使 其 在 ./0 体 系 $ 以 1LA’#<+5’$ N@5%4C 为 存 储 卡 的 硬 件 平台上实现的过程 #
时的一个显著特点 # 所谓交叉编译环境 是指编译 % 链 接和调试嵌入式应用软件的环境 $ 它 与运行嵌入 式应 用 软 件 的 环 境 有 所 不 同 $ 通 常 采 用 宿 主 机! 目 标 机 模 式# 在 宿 主 机 中 安 装 P&685$Q(F 操 作 系 统 $ 并 装 有 R11 编译器和 D:;*E 内核 (@:;*EST(U(TF 版本 # 目标机 使 用 研 华 21GOOVF 芯 片 $ 基 于 ./0 体 系 $ 以 1L
基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现
基于ARM11在Linux平台下网络通信的设计与实现摘要：arm11系列微处理器是arm公司近年推出的新一代risc处理器，其性能得到全面的提高。
嵌入式linux有着微型的内核、可裁剪的模块以及高性能的网络通信等功能。
两者的结合能满足消费类电子、无线设备、网络应用、汽车电子等嵌入式应用的需求。
关键词：arm11；linux；网络通信中图分类号：tp316 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）07-1553-03随着cpu制造工艺的飞速发展，越来越多的高性能、低功耗的嵌入式微处理器应用到我们生活中的各个方面，arm11采用arm公司新一代的指令架构armv6，其主频最高可达到1ghz，功耗低至0.4mw/mhz，采用8级流水线技术。
另一方面，它对存储器系统进行改善，使其更加适用于操作系统对硬件上的需求。
linux是在unix的基础上发展起来的，它是一种安全、稳定、免费并且能移植到多种架构的处理器平台。
linux分为多个模块，可裁剪一些次要的模块以减小程序量，从而更好地满足微处理器对功耗和成本的要求。
1 嵌入式linux软件开发环境的搭建1.1 嵌入式linux开发环境简述嵌入式linux驱动程序的开发需在以linux为内核的操作系统系统下进行，为方便开发时的数据传输及信息反馈，安装vmware虚拟机软件，并且在其中安装ubuntu 10.10操作系统。
需要注意的是，操作系统的版本不能太低，因为版本过低，很多工具都无法找到对应的支持包，导致一些软件的失效。
ubuntu是以linux为内核的操作系统，在ubuntu安装之初，系统会要求你输入要新建的账户和密码，这个新建的账户用于ubuntu 第一次启动时的默认登录账户。
ubuntu10.10支持图形用户界面，但linux中还有很多功能都不能以图形界面的形式表达。
因此，要学好linux，就必须对linux的命令行有比较深入的了解。
ubuntu10.10会自动安装vmware工具，用于虚拟机系统与宿主机之间的文件传输等，即用户可以直接拖动宿主机的文件到虚拟机中。