基于G4系列微处理器Web Server终端关键技术的实现

摘要

随着Internet技术的迅猛发展，许多行业、部门或机构内部都逐步实现了业务、信息的计算机化管理，大量企业的商务活动和政府的政务活动越来越多地依靠Internet。但是，各个行业、部门或机构由于业务和功能归属不同，因此都是根据自身的需要，构建了许多相互隔离的信息服务和管理系统，甚至在一个单位(如一个企业、一个学校)内部各部门的系统所采用的计算环境都各不相同。出于扩大信息共享的目的，诞生了Internet上最热门的应用架构Web。另一方面，随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统扮演了越来越重要的角色，被广泛应用于信息家电、移动计算机设备、网络设备和工控仿真等领域，各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过了通用计算机。嵌入式系统开发已成为近年IT行业的一个技术热点。通过扩展Web技术到嵌入式系统领域中，将使得嵌入式系统获得更灵活、更强大的性能，为嵌入式产品带来巨大的发展机遇。 本文研究的是Web Server的关键技术之一——超文本传输协议HTTP，以及此协议在嵌入式系统中的实现。本文的目标平台是东南大学ASIC工程中心的G4系列处理器和ASIXOS嵌入式操作系统。ASIXOS操作系统是东南大学ASIC工程中心自主知识产权的嵌入式实时操作系统，目前它包括操作系统内核、TCP/IP协议栈以及文件统。本文旨在通过对标准HTTP协议原理的分析，结合具体的嵌入式系统，将抽象的协议转换成具体的嵌入式代码。通过本文对HTTP协议的实现可以丰富ASIXOS的中间件，拓展它的功能，使其在开发嵌入式终端时更灵活、性能更强大。 论文在组织上，首先介绍了嵌入式HTTP的实现环境，包括G4处理器结构、DTU硬件结构、以太网接口芯片RTL8019、ASIXOS内核、文件系统、TCP/IP协议栈；然后介绍HTTP/1.1协议的原理；接着介绍嵌入式HTTP协议的设计与在目标平台上的实现；最后是对本文所实现的嵌入式HTTP超文本传输协议的测试。 论文构建的嵌入式HTTP协议已在G4系统上稳定运行。目前该系统的功能与性能基本上达到了设计要求，能够很好地应用到具体的工程项目中去。

目录

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英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2论文的主要工作

1.3 论文的组织结构

第二章 嵌入式HTTP实现平台

2.1嵌入式硬件平台

2.1.1 DTU硬件结构

2.1.2 G4处理器结构

2.1.3嵌入式以太网接口芯片RTL8019

2.2 ASIXOS操作系统内核

2.3文件系统介绍

2.4 TCP/IP协议

2.4.1 TCP协议的通信原理

2.4.2 TCP协议的编程接口

2.5 小结

第三章 HTTP/1.1协议原理

3.1 HTTP/1.1协议的基本机制

3.2消息类型

3.2.1消息头部

3.2.2请求

3.2.3 响应

3.3方法定义

3.4状态码定义

3.5 小结

第四章 基于ASIXOS的嵌入式HTTP协议的设计和实现

4.1 工业应用中嵌入式HTTP协议的功能与结构

4.1.1基于嵌入式HTTP协议的Web Server基本功能概述

4.1.2基于ASIXOS的嵌入式HTTP协议

4.1.3嵌入式HTTP协议核心数据结构设计

4.2嵌入式HTTP协议中关键内核函数调用

4.3嵌入式HTTP协议基本机制的实现

4.3.1 内容商议和偏好值

4.3.2缓存

4.3.3持续连接

4.3.4字符集

4.3.5 内容编码

4.3.6传输编码

4.3.7媒体类型

4.3.8语言标签

4.3.9 HTTP验证

4.4 HTTP协议接口解析函数

4.5 GET命令解析

4.6 HEAD命令解析

4.7 POST命令解析

4.8兼容性和扩展性考虑

4.9 小结

第五章 基于嵌入式HTTP协议的Web Server设计实现和测试结果

5.1基于嵌入式HTTP协议的Web Server实现DTU配置功能分析

5.2基于嵌入式HTTP协议的Web Server的核心任务架构

5.2.1侦听任务

5.2.2会话任务

5.3测试

5.3.1 HTTP服务器端平台

5.3.2 HTTP客户端平台

5.3.3 连接测试

5.3.4 GET命令测试

5.3.5 POST命令测试

5.4性能分析

5.5 小结

第六章 总结和展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

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