嵌入式实时操作系统ARTs-OS中的网卡冗余技术

摘要

随着计算机网络的数据传输量与速度的不断提高，网络可靠性也越来越受到用户的重视，尤其在军方、政府部门、金融机构等特殊的嵌入式应用场合，网络可靠性是决定网络性能的关键因素。为了提高系统的抗毁性和可靠性，网络冗余技术也随之而来。
　　 ARTs-OS是在S3C2410芯片之上设计实现的嵌入式实时操作系统，具备了内存管理、任务管理、进程间通信、中断以及时钟管理等基本功能。通过对ARTs-OS的网络体系结构的分析提出在数据链路层实现网络冗余，即通过网络驱动程序实现网卡热切换而达到冗余的目的。为了实现网络冗余的功能将网络驱动程序分为网卡数据传输模块、切换模块以及故障检测模块。ARTs-OS网络系统以核外进程的方式加载到内核，基于这种网络架构详细讨论了ARTs-OS驱动设备的基于核外硬中断的核外I/O技术。针对网络收发的速度和主机CPU的处理速度的差异导致的数据包拥堵现象，分析了网络驱动程序中的缓存组织。根据网络冗余热切换实现的原理，同时也为了能够更好的说明整个热切换过程，深入地分析了TCP/IP协议栈的绑定与ARP协议，并在此基础上实现了网卡故障检测模块。
　　 通过对ARTs-OS中网络驱动的切换时间、健壮性、切换过程中丢包情况等性能进行测试，在嵌入式系统中采取冗余配置，不但信息传输速度快，抗干扰能力强，而且提高了系统的稳定性和可靠性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 ARTs-OS系统的特点及其网络冗余策略

3 ARTs-OS的网络驱动

4 ARTs-OS中网卡冗余的实现

5 ARTs-OS中网卡冗余驱动的测试

6 总结与展望

致 谢

参考文献