[發明專利]一種嵌入式Linux操作系統網絡加速運行的系統及方法

有效

• 申請號: 201010200734.6
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101894019A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 羅笑南;張潔;傅明;譚南
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及嵌入式Linux操作系統網絡領域，具體涉及一種嵌入式Linux操作系統網絡加速運行的系統及方法。

背景技術

在許多行業中，嵌入式系統幾乎無處不在，特別是工業自動化與測控儀器儀表、數字家電、移動計算設備、網絡設備、現代交通系統的領域成了嵌入式技術得以高速發展的平臺。現在的世界是網絡互聯的世界，嵌入式系統和網絡這兩大主流技術的融合速度越來越快，越來越多的嵌入式設備都要求實現網絡通信的功能。

網絡技術的核心部分就是TCP/IP協議，它是互聯網中的基本通信語言或協議，一般目前嵌入式Linux操作系統使用的網絡協議棧由BSD?TCP/IP協議棧發展起來的，主要針對的是服務器、個人電腦等性能較強的設備。

目前大多數嵌入式設備并不具備很強的運算和處理能力，而這些嵌入式設備又需要實現網絡的支持，如果使用Linux提供的網絡實現方式，會給這些性能相對較低的設備帶來較大的負載，這些設備需要花大部分的資源去進行網際互聯的處理，這對于資源十分寶貴的低端嵌入式設備來說無疑是不正確的處理方式。需要尋找一種更小更快的網絡實現方案來滿足這些低端嵌入式設備的網絡需求。

發明內容

本發明提供一種嵌入式Linux操作系統網絡加速運行的系統及方法，能為低端嵌入式設備提供更加快速的網絡支持。

一種嵌入式Linux操作系統網絡加速運行的系統，主要包括以下單元：應用程序單元、Lwip函數庫單元、系統接口單元、Linux系統單元、底層硬件接口單元、硬件平臺單元、物理硬件網絡設備單元。

所述應用程序單元為嵌入式Linux操作系統提供基本和網絡應用程序。

所述Lwip函數庫單元為嵌入式Linux操作系統提供一個小型的TCP/IP協議棧，該協議棧的優點是內存使用量少和代碼體積小。

所述系統接口單元為嵌入式Linux操作系統的Lwip函數庫提供基本的系統服務，比如信號量、郵箱、線程、超時等系統服務。

所述Linux系統單元為嵌入式設備提供了軟件運行環境。

所述硬件平臺單元為嵌入式設備提供了硬件運行環境。

所述底層硬件接口單元讓物理硬件網絡設備能正常運行在上面所述的軟件和硬件環境中。

所述物理硬件網絡設備單元為嵌入式系統提供最底層的網絡支持，所有的網絡數據都是通過這個單元進行發送和接收。

一種嵌入式Linux操作系統網絡加速運行的方法，包括步驟：

步驟1：獲取Lwip函數庫；

步驟2：根據硬件平臺和編譯器環境為Lwip函數庫定義一些基本數據類型和性能測試宏；

步驟3：為Lwip和Linux系統建立系統服務接口，Linux操作系統主要為Lwip函數庫提供信號量，線程，郵箱，超時處理等系統服務；

步驟4：為Lwip和物理硬件網絡設備提供底層硬件接口，這個接口主要是實現物理網絡設備收發數據的功能。

從上述技術方案可以看出，由于本發明具有以下有益效果：

1.本發明可以減少嵌入式Linux操作系統TCP/IP協議棧的代碼量。

2.本發明可以減少嵌入式Linux操作系統進行網絡通信時的RAM使用量。

3.本發明可以使嵌入式Linux操作系統在進行網絡通信時運行速度更快。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發明整體結構圖；

圖2是本發明方法流程圖；

圖3是本發明基本數據結構定義流程圖；

圖4是本發明Lwip函數庫和Linux系統服務接口建立流程圖；

圖5是本發明Lwip和物理硬件網絡設備底層硬件接口建立流程圖；

圖6是本發明物理硬件網絡設備的寄存器驅動建立流程圖；

圖7是本發明物理硬件網絡設備的數據傳遞驅動建立流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。