[發明專利]一種輕量級TCP/IP協議棧的實現方法

有效

• 申請號: 201210161378.0
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102685243A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 胡事民;趙鵬;朱龍云
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及輕量級TCP/IP協議棧實現方法，特別涉及一種在專用操作系統中使用的輕量級TCP/IP協議棧的實現方法。

背景技術

TCP/IP協議棧的任務是在不同的機器之間進行數據通信，使數據傳輸不受地域的限制。在TCP/IP協議棧中包含有一系列構成互聯網基礎的網絡協議。目前，TCP/IP協議棧已經被廣泛應用在互聯網中，成為了事實上的互聯網通信標準。

TCP/IP協議棧中包含有多種協議來滿足網絡應用的不同需求，而在專用操作系統中，作為內核的組成部分，如何在專用操作系統的內核中實現輕量級的TCP/IP協議棧層，使得專用系統能夠與其他通用操作系統進行網絡通信是一個需要解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種輕量級TCP/IP協議棧的實現方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種輕量級TCP/IP協議棧的實現方法，其包括如下步驟：

S1：socket編程接口處理模塊接收應用程序請求并對不兼容的應用程序請求進行格式轉換；

S2：TCP協議處理模塊或UDP協議處理模塊對網絡數據包進行處理；

S3：IP協議處理模塊對網絡數據包進行打包、拆包和分片；

S4：對網卡驅動進行統一的數據抽象。

本發明的輕量級TCP/IP協議棧的實現方法在專用操作系統的內核中實現輕量級的TCP/IP協議棧層，使得專用操作系統能夠與其他通用操作系統進行網絡通信，增強了系統的可擴展性。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明輕量級TCP/IP協議棧的實現方法流程圖；

圖2是本發明一種優選實施方式中協議組織架構示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

本發明提出了一種輕量級TCP/IP協議棧的實現方法，如圖1所示，該輕量級TCP/IP協議棧的實現方法包括如下步驟：

S1：socket編程接口處理模塊接收應用程序請求并對不兼容的應用程序請求進行格式轉換；

S2：TCP協議處理模塊或UDP協議處理模塊對網絡數據包進行處理；

S3：IP協議處理模塊對網絡數據包進行打包、拆包和分片；

S4：對網卡驅動進行統一的數據抽象。

在本實施方式中，本發明的輕量級的TCP/IP協議棧包括IP協議，ICMP協議，ARP協議，TCP協議和UDP協議。同時，為了增強可擴展性和應用程序的兼容性，增加了socket轉換層和網卡驅動抽象層。其中，socket轉換層是為了符合通用的網絡socket編程接口，兼容大多數的網絡應用程序；網卡驅動抽象層是對網卡驅動的統一管理層。數據在該輕量級的TCP/IP協議棧中進行處理后將通過網卡驅動抽象層發送到具體的網卡設備上。

在步驟S1中，socket編程接口處理模塊接收應用程序請求并對不兼容的應用程序請求進行格式轉換，應用程序通過調用socket系統調用完成網絡編程，Socket編程接口處理模塊根據應用程序調用的系統調用及參數完成網絡數據包的初始化及參數的設置。在本實施方式中，socket編程接口處理模塊只處理協議族為PF_INET及PF_INET6，即TCP/IP協議族的請求，其他協議族的請求不支持。并且，只支持SOCK_STREAM參數(可靠的面向連接的服務)和SOCK_DGRAM(數據包服務)參數。當使用bind調用時，若沒有指定具體綁定端口，則會自動分配一個10000端口以上的沒有占用的端口作為默認端口。