基于ARM處理器的嵌入式WEB服務(wù)器設(shè)計

2 WEB服務(wù)器軟件設(shè)計
2．1 Linux系統(tǒng)移植
本設(shè)計采用Linux作為操作系統(tǒng)，Linux系統(tǒng)具有開放源碼、軟件資源豐富、內(nèi)核功能強大、性能高效、穩(wěn)定、可支持多種硬件平臺等特點。除此之外，Linux還具有完善的網(wǎng)絡(luò)通信功能，可支持TCP／IP等多種協(xié)議，而且Linux系統(tǒng)內(nèi)核中已經(jīng)緊密地集成了網(wǎng)絡(luò)功能并有大量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，可為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信提供有力的支持。Linux強大的網(wǎng)絡(luò)功能是選用其作為嵌入式web服務(wù)器軟件系統(tǒng)的一個重要原因。
一個嵌入式系統(tǒng)通常可以分引導(dǎo)加載程序、內(nèi)核、文件系統(tǒng)為3個層次。因此，Linux的系統(tǒng)移植也包括3個部分：即引導(dǎo)程序(BootLoa-der)移植、內(nèi)核移植和文件系統(tǒng)制作。
Bootloader (引導(dǎo)加載程序)是系統(tǒng)加電后運行的第一段代碼。它的運行時間非常短，但對于嵌入式系統(tǒng)來說。這是一個非常重要的系統(tǒng)組成部分，主要負(fù)責(zé)ARM硬件的初始化，設(shè)置Linux的啟動參數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到Linux內(nèi)核啟動代碼的第一行語句引導(dǎo)Linux。本系統(tǒng)采用U-boot作為bootloader。U-Boot的全稱是Universal Boot Loader，是遵循GPL條款的開放源碼項目，它從FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步發(fā)展演化而來。
內(nèi)核是所有嵌入式Linux系統(tǒng)的核心軟件，內(nèi)核移植是一個比較復(fù)雜的任務(wù)，也是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中非常重要的一個過程。內(nèi)核移植一般包括內(nèi)核配置、編譯和內(nèi)核下載三大部分。移植過程的關(guān)鍵步驟如下：
(1)準(zhǔn)備下載linux源碼
本設(shè)計選用的內(nèi)核版本是linux-26．22，然后通過解壓縮得到內(nèi)核源碼。同時在linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下安裝交叉編譯器arm-linux-gcc。
(2)修改內(nèi)核代碼
修改內(nèi)核代碼主要是選定Linux內(nèi)核對處理器的支持和修改以及與外部設(shè)備相關(guān)的內(nèi)核代碼。首先在linux-2．6．22根目錄下修改Makefile文件，主要應(yīng)當(dāng)修改下面兩行內(nèi)容：
ARCH=arm；說明目標(biāo)是ARM體系結(jié)構(gòu)；
CROSS_COMPILE =／usr／local／arm／1．3．1／bin／aim-linux-gcc；設(shè)置為宿主機上交叉編譯工具鏈的絕對路徑。
除此之外。還需要修改與AT91SAM9263處理器相關(guān)的代碼，這些代碼集中在arch目錄中和include目錄下文件名以asm開頭的子目錄中。
(3)配置和編譯內(nèi)核
配置內(nèi)核選項是移植內(nèi)核過程中很重要的一步，主要是對內(nèi)核功能模塊進(jìn)行選擇及參數(shù)設(shè)定。在內(nèi)核源代碼目錄下運行make menuconfig可對內(nèi)核進(jìn)行配置，主要是載入AT91SAM9263參考開發(fā)板的默認(rèn)配置，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的驅(qū)動選擇等。配置完成后，可保存退出配置菜單界面，然后在內(nèi)核源代碼目錄上輸入命令make，這樣。編譯完成后，就會生成uImage文件。
本設(shè)計所采用的文件系統(tǒng)是直接從網(wǎng)絡(luò)上獲取一個已經(jīng)生成的文件系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行添加和修改，最后形成自己的文件系統(tǒng)。在開發(fā)過程中，可利用Linux系統(tǒng)所提供的NFS服務(wù)，并通過網(wǎng)絡(luò)掛載文件系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。最后將Uboot映像文件、Linux內(nèi)核文件uImage、文件系統(tǒng)鏡像文件燒寫到NANDflash上相應(yīng)的分區(qū)。
2．2 Web服務(wù)器的移植
Web服務(wù)器Boa是一個單任務(wù)的小型HTTP服務(wù)器，源代碼開放、性能優(yōu)秀，運行所需空間僅為140 KB左右。特別適合于在嵌入式系統(tǒng)中。本設(shè)計采用移植Boa的方法來實現(xiàn)嵌入式Web服務(wù)器部分，以滿足訪問網(wǎng)頁的要求，其主要移植過程如下：
首先是下載Boa源代碼。Boa web服務(wù)器的源代碼可以從http：∥www．boa．org下載，本文中的下載文件為：boa-0．94．13．tar．gz．
其次是安裝并編譯Boa源代碼，操作時可執(zhí)行以下命令：
#cd／home／
#tar zxvfboa．tar．gz
#cd boa／src
生成Makefile文件#．／configure后，即可修改Makefile文件，找到CC=gcc，將其改成CC=armlinux-gcc；再找到CPP=gee-E，其將其改成CPP=arm-linux-gec-E，然后保存退出。
運行make進(jìn)行編譯后，即可在boa／src目錄下生成Boa文件，該文件即為Boa Web服務(wù)器執(zhí)行文件。
勢頭應(yīng)當(dāng)配置Boa Web服務(wù)器。Boa啟動時將加載一個配置文件boa．conf。用戶可以根據(jù)自己的需要對boa．conf進(jìn)行修改，但必須保證其它的輔助文件和設(shè)置必須與boa．conf里的配置相符，否則，Boa就不能正常工作。Boa源碼boa-0．94．13目錄下已有一個示例文件boa． conf位于boa／example下面，可以根據(jù)需要在其基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。然后將修改好的配置文件Boa．conf存放于嵌入式系統(tǒng)根文件／etc／boa目錄下。
最后就是測試Boa的運行。在re文件中執(zhí)行：#ifconfig eth0 192．168．0．1命令給嵌入式Web服務(wù)器配置IP。并通過IE瀏覽器連接到運行Boa的嵌入式系統(tǒng)http：∥192．168．0．1／，這樣，就可以訪問到之前放置的index頁面了。

3 結(jié)束語
本設(shè)計以AT9lSAM9263為核心，在此基礎(chǔ)上給出了一個web服務(wù)器。并在硬件方面設(shè)計了一個嵌入式系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)接口、AD卡接
口、USB接口等各種外設(shè)。文中還在網(wǎng)絡(luò)接口的基礎(chǔ)上，給出了將Linux移植到硬件平臺，并最終移植web服務(wù)器的實現(xiàn)方法。這種方法通過頁
面訪問的測試，結(jié)果表明，本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且訪問速度正常。