基于FAT文件系统嵌入式FTP服务器的设计与实现

摘要

随着电子信息技术的发展及后PC时代概念的提出,嵌入式系统已经被越来越多的应用到生活的各个领域当中。然而,在网络文件传输领域,无论是个人还是商业应用,都采用相对昂贵的PC机为主流平台。因此,利用低成本的嵌入式设备来实现资源共享的需求也越来越迫切。
　　本文研究的是嵌入式裸机 FTP服务器,也就在是不使用操作系统的条件下,基于嵌入式微处理器、FAT文件系统和TCP/IP协议的FTP协议以及FTP应用程序。目前嵌入式系统中文件传输大多采用相对比较简单的TFTP协议来实现,但TFTP在通用性、可靠性和功能等方面都远不如 FTP。因此,通过对标准 FTP协议的分析,结合具体的嵌入式设备,将抽象的协议转化为具体嵌入式代码,进而实现嵌入式文件传输系统成为了本课题的目标。
　　本课题的核心内容有两个模块:文件的存取和文件的传输。文件存取模块也就是FAT文件系统的设计;文件传输模块即嵌入式 FTP服务器的设计。具体的内容包括以下几个方面:
　　1)根据嵌入式设备特点,对FAT文件系统进行剪裁、设计以及代码实现。
　　2)对FAT文件系统(FAT12、FAT16、FAT32)的常用功能进行测试验证。
　　3)根据FTP协议原理实现服务器系统的用户登陆验证方式。
　　4)结合FAT文件系统和TCP/IP协议栈,实现FTP文件上传、下载等基本功能。
　　5)实现灵活的接入方式:主动方式(PORT)和被动方式(PASV)。
　　6)多种客户端的支持:Windows系统下的FTP和FlashFXP软件。
　　7)对FTP服务器进行功能和性能测试,并结合嵌入式环境提出优化方法。
　　本文的FAT文件系统能以极小的资源开销,实现对FLASH芯片、SD卡、U盘等存储介质中数据的组织管理,在实际的应用中已经运行稳定。嵌入式 FTP服务器也分别在两种不同客户端情况下,通过了文件上传、下载等方面的测试。目前,该系统功能和性能都基本达到了起初的设计要求,能够很好的运用到实际的工程项目中。

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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FTP服务器的实现平台

§2.1 LPC1788基本特性

§2.2 NAND Flash存储器

§2.3 FAT文件系统

§2.4 TCP/IP网络协议栈

第三章 嵌入式FAT文件系统的设计与实现

§3.1 FAT文件系统的设计模型

§3.2 FAT文件系统的基本原理

§3.3 数据结构设计

§3.4 总体流程设计及实现

§3.5 FAT文件系统的特性

第四章 FTP协议基本原理

§4.1 协议概述

§4.2 工作原理

§4.3 控制连接

§4.4 数据连接

第五章 嵌入式FTP服务器的设计与实现

§5.1 嵌入式FTP服务器的设计模型

§5.2 FTP的接入实现

§5.3 FTP文件传输的实现

§5.4 其它FTP命令的实现

第六章 系统测试与优化

§6.1 FTP系统测试平台的建立

§6.2 用户登陆测试

§6.3 文件目录列表测试

§6.4 文件下载测试

§6.5 文件上传测试

§6.6 系统优化方法

第七章 总结和展望

§7.1 总结

§7.2 展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士期间主要研究成果