基于PXA270嵌入式Web服務(wù)器的設計與實(shí)現

隨著(zhù)嵌入式系統的發(fā)展和Internet的普及，嵌入式系統接入網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為嵌入式系統應用的一個(gè)重要方向和必然結果，嵌入式Web服務(wù)器是嵌入式系統網(wǎng)絡(luò )化應用的重要方面。傳統的8位單片機由于其運行速度、驅動(dòng)能力、功耗等問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。ARM處理器以其高性能、低功耗、豐富驅動(dòng)等功能成為新的嵌入式電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理想選擇。同時(shí)為了實(shí)現對系統資源的更好分配、復雜任務(wù)的更好調度，引入嵌入式操作系統。ARM-Linux具有很好的移植性、穩定性、強大的協(xié)議支持功能和豐富的設備支持功能，現在被廣泛應用于嵌入式操作系統。本系統采用基于INTEL Xscale架構的嵌入式處理器PXA270與ARM-Linux相結合構建一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器。

1 嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)

1.1 嵌入式Web服務(wù)器體系結構

嵌入式Web服務(wù)器的體系結構如圖1所示。其中，客戶(hù)端和Web服務(wù)器之間的通信協(xié)議采用HTTP 1.1；嵌人式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統提供TCP／IP協(xié)議支持；Web服務(wù)器與數據庫服務(wù)器間的交互接口為CGI(Common Gateway Interface)。

1.2 嵌入式Web服務(wù)器工作流程

客戶(hù)端使用Web瀏覽器與Web服務(wù)器進(jìn)行通信。Web服務(wù)器中使用HTTP協(xié)議，HTTP(超文本傳輸協(xié)議)為標準WWW傳輸協(xié)議，使用可靠的TCP連接，通常采用端口80。HTTP是一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議，每次連接只完成一個(gè)請求?？蛻?hù)端與Web服務(wù)器交換數據之前，首先用TCP／IP建立連接，服務(wù)器端程序建立TCP類(lèi)型SOCKET并在80端口進(jìn)行監聽(tīng)，服務(wù)器在接收到用戶(hù)端的請求后，解析客戶(hù)請求的HTTP協(xié)議頭、分析客戶(hù)的請求，根據客戶(hù)的請求返回相應的數據。這些數據可來(lái)自靜態(tài)主頁(yè)和文件，也可以根據請求動(dòng)態(tài)產(chǎn)生。由此可見(jiàn)，接收客戶(hù)端請求、解析客戶(hù)端請求、響應客戶(hù)端請求、向客戶(hù)端回送請求的結果是Web服務(wù)器所完成的主要任務(wù)。

2 模塊功能分析

系統分為客戶(hù)連接處理模塊、客戶(hù)請求處理模塊、協(xié)議處理模塊3個(gè)模塊。

2.1 客戶(hù)連接處理模塊功能

連接處理模塊如圖2所示。此模塊完成第一步客戶(hù)連接請求的處理，并將請求信息傳遞給客戶(hù)請求解析處理模塊去處理。

模塊工作流程如下：

(1)打開(kāi)文件描述字，建立文件描述符；

(2)讀取連接信息、獲取客戶(hù)信息；

(3)調用客戶(hù)請求解析模塊，關(guān)閉文件流。

2.2 客戶(hù)請求解析處理模塊功能

此模塊在連接模塊完成對客戶(hù)請求信息進(jìn)行解析、處理。模塊工作流程如下：

(1)對用戶(hù)信息進(jìn)行解密；

(2)查找用戶(hù)請求資源是否存在；

(3)判斷用戶(hù)請求類(lèi)型，選取不同的協(xié)議進(jìn)行數據回傳。

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