基于PXA270嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和Internet的普及，嵌入式系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要方向和必然結(jié)果，嵌入式Web服務(wù)器是嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的重要方面。傳統(tǒng)的8位單片機(jī)由于其運(yùn)行速度、驅(qū)動能力、功耗等問題已經(jīng)越來越不能滿足用戶的需求。ARM處理器以其高性能、低功耗、豐富驅(qū)動等功能成為新的嵌入式電子產(chǎn)品開發(fā)的理想選擇。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)資源的更好分配、復(fù)雜任務(wù)的更好調(diào)度，引入嵌入式操作系統(tǒng)。ARM-Linux具有很好的移植性、穩(wěn)定性、強(qiáng)大的協(xié)議支持功能和豐富的設(shè)備支持功能，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于嵌入式操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用基于INTEL Xscale架構(gòu)的嵌入式處理器PXA270與ARM-Linux相結(jié)合構(gòu)建一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器。

1 嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)

1.1 嵌入式Web服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)

嵌入式Web服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，客戶端和Web服務(wù)器之間的通信協(xié)議采用HTTP 1.1；嵌人式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)提供TCP／IP協(xié)議支持；Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器間的交互接口為CGI(Common Gateway Interface)。

1.2 嵌入式Web服務(wù)器工作流程

客戶端使用Web瀏覽器與Web服務(wù)器進(jìn)行通信。Web服務(wù)器中使用HTTP協(xié)議，HTTP(超文本傳輸協(xié)議)為標(biāo)準(zhǔn)WWW傳輸協(xié)議，使用可靠的TCP連接，通常采用端口80。HTTP是一個(gè)簡單的協(xié)議，每次連接只完成一個(gè)請求。客戶端與Web服務(wù)器交換數(shù)據(jù)之前，首先用TCP／IP建立連接，服務(wù)器端程序建立TCP類型SOCKET并在80端口進(jìn)行監(jiān)聽，服務(wù)器在接收到用戶端的請求后，解析客戶請求的HTTP協(xié)議頭、分析客戶的請求，根據(jù)客戶的請求返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可來自靜態(tài)主頁和文件，也可以根據(jù)請求動態(tài)產(chǎn)生。由此可見，接收客戶端請求、解析客戶端請求、響應(yīng)客戶端請求、向客戶端回送請求的結(jié)果是Web服務(wù)器所完成的主要任務(wù)。

2 模塊功能分析

系統(tǒng)分為客戶連接處理模塊、客戶請求處理模塊、協(xié)議處理模塊3個(gè)模塊。

2.1 客戶連接處理模塊功能

連接處理模塊如圖2所示。此模塊完成第一步客戶連接請求的處理，并將請求信息傳遞給客戶請求解析處理模塊去處理。

模塊工作流程如下：

(1)打開文件描述字，建立文件描述符；

(2)讀取連接信息、獲取客戶信息；

(3)調(diào)用客戶請求解析模塊，關(guān)閉文件流。

2.2 客戶請求解析處理模塊功能

此模塊在連接模塊完成對客戶請求信息進(jìn)行解析、處理。模塊工作流程如下：

(1)對用戶信息進(jìn)行解密；

(2)查找用戶請求資源是否存在；

(3)判斷用戶請求類型，選取不同的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。

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