基于LINUX 的嵌入式WEB 服務(wù)器的設計

　　1 引 言

　　PC 機時(shí)代的到來(lái)引發(fā)了信息產(chǎn)品的產(chǎn)生, 而Interne t與信息產(chǎn)品的結合是當今發(fā)展的一個(gè)趨勢,嵌入式Internet技術(shù)的產(chǎn)生正好迎合了這個(gè)趨勢。

　　由于Internet技術(shù)的滲透, 嵌入式系統正變得越來(lái)越智能化并具有越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò )友好特性。本文主要對嵌入式Web 服務(wù)器技術(shù)進(jìn)行了設計并測試,W eb服務(wù)器的功能是*客戶(hù)端的服務(wù)請求, 并根據客戶(hù)請求的類(lèi)型提供相應服務(wù)。嵌入式W eb服務(wù)器是指將W eb服務(wù)器引入到現場(chǎng)嵌入式設備中,并駐留在有限的代碼空間內。在當前的嵌入式應用領(lǐng)域, 多數嵌入式系統轉變?yōu)榍度胧絎 eb Server, 基于嵌入式設備的W eb服務(wù)器可以向任何接入它所在網(wǎng)絡(luò )的合法用戶(hù)提供統一的基于瀏覽器方式的操作和控制界面, 此時(shí)瀏覽器成了設備的前端控制板。

　　在嵌入式設備的管理與交互中, 基于W eb方式的應用成為目前的主流, 這種程序結構也就是大家非常熟悉的B /S結構, 即在嵌入式設備上運行一個(gè)支持腳本或CG I功能的Web 服務(wù)器, 能夠生成動(dòng)態(tài)頁(yè)面, 在用戶(hù)端只需要通過(guò)Web瀏覽器就可以對嵌入式設備進(jìn)行管理和監控 , 非常方便實(shí)用。

　　2 系統的硬件及體系結構

　　2. 1 硬件設計平臺

　　本系統硬件平臺如圖1所示。本硬件系統結構簡(jiǎn)單、成本低, 不需要PC 機就可直接接人Internet。在客戶(hù)機上用標準瀏覽器通過(guò)In ternet就可以和嵌入式W eb 服務(wù)器通信, 成功取代了一臺專(zhuān)用PC服務(wù)器(插有專(zhuān)用的接口卡和以太網(wǎng)接口卡)或專(zhuān)用的通信芯片。方便地以低成本實(shí)現了很多嵌入式設備與In ternet直接互聯(lián)互通的需求。

　　圖1 硬件平臺

　　2. 2 嵌入式w eb服務(wù)器的體系結構

　　如圖2所示, 在本設計中客戶(hù)端使用W eb瀏覽器與W eb 服務(wù)器進(jìn)行通信。W eb 服務(wù)器中使用HTTP協(xié)議, 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W eb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)行通信, 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。

　　圖2.. 體系結構圖

　　3 技術(shù)分析及實(shí)現

　　3. 1 軟件需求及功能需求

　　根據本設計的要求, 軟件方面的需求過(guò)程如圖3所示。在圖中用戶(hù)作為核心需要完成相應的7個(gè)方面需求。具體為: 客戶(hù)獲取服務(wù)器當前目錄文件列表; 根據需求獲取指定文件, 將客戶(hù)請求的文件發(fā)送給客戶(hù); 客戶(hù)根據需求將請求的HTML類(lèi)型文件發(fā)送給客戶(hù); 用戶(hù)獲取純文本文件; 獲取JPG 圖像文件; 獲取G IF圖像文件; 最后處理解析用戶(hù)請求,將請求信息解析為請求的命令、請求的文名和請求的文件類(lèi)型。

　　根據上述需求, 實(shí)現這個(gè)過(guò)程的具體數據流程如圖4所示。構造的整個(gè)系統的結構如圖5所示。

　　由圖可知: 主程序首先建立環(huán)境設置并設置信號的處理方式, 建立偵聽(tīng)TCP流方SOCKET 并綁定80端口, 然后接收到連接請求, 將請求傳送給連接處理模塊處理, 并繼續進(jìn)行*。

　　3. 2 算法實(shí)現

　　實(shí)現本設計的算法流程如圖6所示。

　　4 測 試

　　首先建立好基于S3C2410嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境, 把編譯好的booloader、ARML inux 內核和ramdisk 燒入F lash中, 把數據采集和跑馬燈應用程序編譯成動(dòng)態(tài)鏈接, 編譯時(shí)一定要用arrmv41- unknown - linuxgcc編譯器, 一般情況只要我們在PC 機平臺上編譯好, 把makefile稍做修改就可以, W eb服務(wù)器和動(dòng)態(tài)鏈接庫等其他文件必須在同一個(gè)目錄。運行時(shí)先起動(dòng)設計服務(wù)器, 動(dòng)態(tài)加載相關(guān)驅動(dòng), 在PC 機的瀏覽器上輸入嵌入式系統的IP地址, 采集的數據就可以動(dòng)態(tài)地在網(wǎng)頁(yè)上顯示, 同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)上的控制按鈕來(lái)控制遠程設備的工作狀態(tài)。

　　本設計主要是實(shí)現本校主頁(yè)的動(dòng)態(tài)顯示。在臺式機的瀏覽器中輸入http: / /192. 168. 0. 115( 115為UP- AMR2410- S 實(shí)驗板的IP 地址) , 觀(guān)察在客戶(hù)機的瀏覽器中的連接請求結果和在開(kāi)發(fā)板上的服務(wù)器的打印信息。如圖7。

　　圖7 本機測試結果

　　5 結 論

　　嵌入式W eb 服務(wù)器是實(shí)現嵌入式系統通過(guò)W eb方式與Internet互聯(lián)的關(guān)鍵組成部分, 直接影響網(wǎng)絡(luò )應用系統運行的質(zhì)量與效率, 對其進(jìn)行研究對Internet技術(shù)的發(fā)展有重要意義。本作品提出一種基于A(yíng)RM - L inux 操作系統的嵌入式W eb服務(wù)器的設計方法, 該嵌入式Web 服務(wù)器具有成本低、開(kāi)放性好、可移植性強等優(yōu)點(diǎn), 便于后期維護和升級。由于設計的嵌入式W eb服務(wù)器是一個(gè)單獨的模塊, 提供的是標準接口, 只要在軟件上作少許的修改就能很容易地應用到其他的嵌入式設備(如智能家電、現場(chǎng)節點(diǎn)等)中, 具有一定的推廣價(jià)值。