LWIP中零拷贝技术的研究与应用

LWIP是一种轻量级的TCP/IP协议栈。在运行过程中占用少量的资源,主要应用在低端的嵌入式系统。文中从物理层到应用层,分三个层次分析了LWIP协议栈的数据传递过程。分别是物理层到协议栈内部的数据传递过程、协议栈内部本身的数据传递过程、协议栈和外部应用程序数据的传递过程。而数据在协议栈内部传递时,通过pbuf缓冲包在各层之间传递数据包的地址指针已经实现了数据在协议栈内部各层之间的零拷贝传递。提出了在物理网卡和LWIP协议栈传递数据、外部应用程序和LWIP协议栈传递数据时的改进方法,避免了数据的两次拷贝,从而实现了数据从物理层直达应用层,提高了系统的传输效率和并发性能。测试结果表明,数据传输速率从未优化的2.04 MB/s提升到9.8 MB/s,已接近网卡性能极限。

嵌入式μC/OS-Ⅱ系统的SNMP Agent研究与实现

现如今对于仪器仪表的要求越来越高,不仅要求测量精度高、操作简单,而且对它的实时性要求也越来越高。为了满足这一需求,选择一款合适的RTOS(嵌入式实时操作系统,embedded real-time operation system)对于代理系统稳定高效的运行具有十分重要的意义。μC/OS-Ⅱ系统是一款开源的抢占式的多任务实时内核,其结构紧凑、占用空间小、执行效率高,具有可扩展性好、程序代码免费开源、资料丰富、技术成熟、简单易用等特点,适合用于教学科研和一些实时系统的应用。基于嵌入式μC/OS-Ⅱ系统,按照SNMP协议要求,文中对SNMP代理进行精简和优化,并在仪器管理系统中采用C语言实现SNMP仪器代理功能,提高了SNMP管理站和SNMP代理之间信息交互的实时性。通过对SNMP仪器代理功能测试,结果证明在应用中是可行的。

LXI网络仪器拓扑图生成的设计与实现

研究了LXI总线下的网络仪器实时拓扑图的动态生成、刷新以及对拓扑图上节点进行各种管理,属于LXI网络仪器管理系统中监管平台的一部分。通过监管平台,可以将网络仪器拓扑直观地呈现并在此基础上远程、实时地对网络仪器进行测控、监管与维护,形成对LXI网络仪器的远程和统一管理,克服了时空和地域的限制。LXI网管系统中除监管模块外,还包括后台和代理模块,在得到网络仪器拓扑或对拓扑上的仪器设备进行SNMP的GET、SET操作时,就需要后台模块来完成监管模块与代理模块之间的间接信息交互。网络仪器的拓扑结构在这里有两级,由局域网内连接的代理以及各代理不同接口连接的不同测量仪器形成,代理即拥有u C/OS-II和Linux OS的ARM系列开发板,测量仪器包括传感器、示波器和函数信号发生器等。