嵌入式Web服务中的SOAP处理器的研究与应用

摘要

自Intemet出现以后，很少有其他技术能够像Web服务这样快速地为大众所接纳。Web服务这项技术的出现引起了业界的极大兴趣，现如今，它已被人们视为分布式计算技术的一次巨大飞跃。Web服务现在被推崇为：是解决异构应用实现互操作方面非常成功的方案，它的成功在于：解决了不同硬件平台、不同操作系统和不同编程语言的数据交换问题。Web的应用已经成为主流，特别是结合Web应用和分布式结构的应用系统早已悄悄地出现在你我的日常生活中。随着网络技术发展和市场需求的变化，让嵌入式设备接入Internet并与传统应用进行功能整合逐渐成为可能与必需。在嵌入式设备中实现Web服务可以轻松实现嵌入式设备的远程管理以及远程获取该设备的功能及服务。 Web服务的主要目标是跨平台的可互操作性，它的目标的实现得益于SOAP协议。因此在嵌入式设备中实现Web服务要求这些设备必须应该具有能够对SOAP数据进行处理的能力。本文的研究内容就是实现嵌入式Web服务中的SOAP处理器。 在本论文的主体部分，首先对Web服务技术的优势进行分析，阐明在嵌入式设备上实现Web服务的可行性。随后从应用体系结构角度分析了设备提供使用Web服务的架构；重点介绍了'Web服务关键技术中实现消息通讯的SOAP技术，对SOAP协议进行了深入剖析，包括SOAP消息的处理框架、处理模型、协议绑定等。通过对当前SOAP实现方案具有的程序接口复杂、占用大量硬件资源等特点进行分析，设计并实现了适合嵌入式设备的轻量型SOAP处理器。具体的实现是通过调用嵌入式XML解析器，结合SOAP消息的处理过程来完成SOAP消息的解析、应用程序的调用和参数解析。另外，对SOAP消息中的二进制数如何进行传输的问题进行了深入地研究，设计并实现了嵌入式SOAP处理器的硬件加速模块。 最后，基于Altera Nios II软核处理器的SOPC硬件平台和MicroC/OS-II软件平台，进一步设计实现了面向远程实验系统的嵌入式SOAP处理器的应用系统，并给出了测试结果。在应用系统中，针对SOAP数据的存储问题，成功移植了基于CF卡的一个简单的嵌入式文件系统。 Web服务技术是不断发展的，将其应用在资源有限的嵌入式设备上，需要进一步的研究和探索。因此，本论文最后部分对在设计和应用嵌入式Web服务中的SOAP处理器可能出现的一些需求进行了讨论和展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究目的与研究意义

1.2国内外发展和研究现状

1.3论文研究的内容

1.4论文的组织

第二章Web服务

2.1 Web服务的概念及特点

2.2 Web服务的体系结构

2.3 Web服务协议栈

2.4 Web服务关键技术

2.4.1数据表示：XML

2.4.2消息通讯：SOAP

2.4.3描述方式：WSDL

2.4.4注册查找：UDDI

2.5简单对象访问协议SOAP

2.5.1 SOAP规范

2.5.2 SOAP消息框架

2.5.3 SOAP属性

2.5.4 SOAP的优缺点

第三章嵌入式SOAP处理器的设计与实现

3.1嵌入式系统硬件平台的构建

3.2嵌入式SOAP处理器的设计方案

3.3嵌入式XML解析器

3.3.1 SOAP与XML的关系

3.3.2嵌入式XML解析器的完善

3.3.3嵌入式XML解析器的接口程序

3.4简单HTTP协议的设计实现

3.4.1 SOAP在HTTP上的应用

3.4.2 LwIP轻量级协议栈

3.4.3 Socket套接字

3.4.4 HTTP协议的实现

3.5嵌入式SOAP处理器的实现

3.5.1 SOAP消息处理模型

3.5.2 SOAP消息的处理

3.5.3服务的调用

3.5.4 SOAP消息与HTTP的绑定

3.6嵌入式SOAP处理器的硬件加速

3.6.1 Base64简介

3.6.2定制指令

3.6.3定制指令的实现

3.6.4性能比较

第四章应用系统的设计与测试

4.1应用系统总体框架

4.2应用系统的软件设计

4.2.1中间层

4.2.2系统软件层

4.2.3应用软件层

4.3嵌入式文件系统的设计与实现

4.3.1 CF卡简介

4.3.2 CF卡底层驱动程序的设计

4.3.3嵌入式文件系统移植方案

4.3.4嵌入式文件系统的实现

4.4系统测试

第五章总结与展望

5.1本文工作总结

5.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文