[发明专利]一种嵌入式Linux操作系统网络加速运行的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式Linux操作系统网络领域，具体涉及一种嵌入式Linux操作系统网络加速运行的系统及方法。

背景技术

在许多行业中，嵌入式系统几乎无处不在，特别是工业自动化与测控仪器仪表、数字家电、移动计算设备、网络设备、现代交通系统的领域成了嵌入式技术得以高速发展的平台。现在的世界是网络互联的世界，嵌入式系统和网络这两大主流技术的融合速度越来越快，越来越多的嵌入式设备都要求实现网络通信的功能。

网络技术的核心部分就是TCP/IP协议，它是互联网中的基本通信语言或协议，一般目前嵌入式Linux操作系统使用的网络协议栈由BSD TCP/IP协议栈发展起来的，主要针对的是服务器、个人电脑等性能较强的设备。

目前大多数嵌入式设备并不具备很强的运算和处理能力，而这些嵌入式设备又需要实现网络的支持，如果使用Linux提供的网络实现方式，会给这些性能相对较低的设备带来较大的负载，这些设备需要花大部分的资源去进行网际互联的处理，这对于资源十分宝贵的低端嵌入式设备来说无疑是不正确的处理方式。需要寻找一种更小更快的网络实现方案来满足这些低端嵌入式设备的网络需求。

发明内容

本发明提供一种嵌入式Linux操作系统网络加速运行的系统及方法，能为低端嵌入式设备提供更加快速的网络支持。

一种嵌入式Linux操作系统网络加速运行的系统，主要包括以下单元：应用程序单元、Lwip函数库单元、系统接口单元、Linux系统单元、底层硬件接口单元、硬件平台单元、物理硬件网络设备单元。

所述应用程序单元为嵌入式Linux操作系统提供基本和网络应用程序。

所述Lwip函数库单元为嵌入式Linux操作系统提供一个小型的TCP/IP协议栈，该协议栈的优点是内存使用量少和代码体积小。

所述系统接口单元为嵌入式Linux操作系统的Lwip函数库提供基本的系统服务，比如信号量、邮箱、线程、超时等系统服务。

所述Linux系统单元为嵌入式设备提供了软件运行环境。

所述硬件平台单元为嵌入式设备提供了硬件运行环境。

所述底层硬件接口单元让物理硬件网络设备能正常运行在上面所述的软件和硬件环境中。

所述物理硬件网络设备单元为嵌入式系统提供最底层的网络支持，所有的网络数据都是通过这个单元进行发送和接收。

一种嵌入式Linux操作系统网络加速运行的方法，包括步骤：

步骤1：获取Lwip函数库；

步骤2：根据硬件平台和编译器环境为Lwip函数库定义一些基本数据类型和性能测试宏；

步骤3：为Lwip和Linux系统建立系统服务接口，Linux操作系统主要为Lwip函数库提供信号量，线程，邮箱，超时处理等系统服务；

步骤4：为Lwip和物理硬件网络设备提供底层硬件接口，这个接口主要是实现物理网络设备收发数据的功能。

从上述技术方案可以看出，由于本发明具有以下有益效果：

1.本发明可以减少嵌入式Linux操作系统TCP/IP协议栈的代码量。

2.本发明可以减少嵌入式Linux操作系统进行网络通信时的RAM使用量。

3.本发明可以使嵌入式Linux操作系统在进行网络通信时运行速度更快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明整体结构图；

图2是本发明方法流程图；

图3是本发明基本数据结构定义流程图；

图4是本发明Lwip函数库和Linux系统服务接口建立流程图；

图5是本发明Lwip和物理硬件网络设备底层硬件接口建立流程图；

图6是本发明物理硬件网络设备的寄存器驱动建立流程图；

图7是本发明物理硬件网络设备的数据传递驱动建立流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。