嵌入式WEB服务器的研究与实现

论文摘要

嵌入式系统以其软件代码尺寸小、高度智能化、响应速度快,可靠性高等特点,在实际的生产生活中可谓无处不在,而且有不断增长、扩展的趋势与前景。为适应嵌入式系统应用需求而产生、发展的嵌入式处理器ARM以其处理速度快、执行效率高等特性,成为在嵌入式系统的应用领域中市场占有率与用户满意度双高的嵌入式微处理器内核,促进了嵌入式系统专业应用的飞速发展。论文详细介绍了基于ARM9内核的嵌入式Web服务器Boa的软硬件设计及其实现,其硬件部分的核心是三星的S3C2410微处理器。最终实现形式为可以远程访问的WebServer嵌入式服务器。Boa是一款单任务的HTTP服务器,与其他传统的Web服务器不同的是当有连接请求到来时,通过建立HTTP请求列表来处理并发的多路HTTP连接请求。因其只为CGI程序创建新的进程,这样就在最大程度上节省了系统资源,这对嵌入式系统来说至关重要。同时它还具有自动生成目录、自动解压文件等功能。因此,Boa在嵌入式系统中具有很高的应用价值。通过以上工作,基于ARM-Linux操作系统的嵌入式Web服务器已经可以在目标板上稳定地运行,并能正常处理并发多路的HTTP连接请求,试验结果表明系统基本上达到了预期目标,具有良好的可靠性与对更多网络服务的扩展性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 课题研究的主要工作
• 1.3 论文主要内容
• 2 嵌入式WEB服务器硬件平台设计
• 2.1 ARM处理器简介
• 2.1.1 ARM体系结构的特点
• 2.1.2 ARM处理器的分类和应用
• 2.1.3 S3C2410简介
• 2.2 ARM9硬件平台设计
• 2.2.1 系统总体结构
• 2.2.2 存储器电路设计
• 2.2.3 以太网电路设计
• 2.2.4 串口电路设计
• 2.2.5 硬件平台调试
• 3 嵌入式Web服务器原理与CGI技术
• 3.1 嵌入式Web服务器概述
• 3.2 Web服务器原理
• 3.3 嵌入式Web服务器实现原理
• 3.3.1 TCP/IP协议
• 3.4 嵌入式Web服务器Boa
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 Boa的功能实现
• 3.5 CGI技术
• 3.5.1 CGI概述
• 3.5.2 CGI工作原理
• 4 建立嵌入式系统开发环境
• 4.1 在Vmware下安装Redhat 9.0
• 4.2 编译配置主机开发环境
• 4.2.1 配置以太网
• 4.2.2 安装配置tftp服务器
• 4.2.3 配置防火墙
• 4.2.4 配置NFS服务器
• 4.3 BootLoader的移植
• 4.3.1 Bootloader简介
• 4.3.2 u-boot的移植
• 5 嵌入式Web服务器的软件设计
• 5.1 概述
• 5.2 GCC简介
• 5.2.1 GCC概述
• 5.2.2 GCC基本用法
• 5.3 Linux内核移植
• 5.3.1 Linux内核源代码的安装
• 5.3.2 Linux交叉编译环境的建立和使用
• 5.3.3 Linux内核的配置和编译
• 5.4 加载Linux内核映像
• 5.5 内核启动过程
• 5.6 挂载根文件系统
• 5.6.1 系统存储空间设计
• 5.6.2 目标系统上根文件系统的实现
• 5.7 Boa Web服务器的移植
• 5.7.1 Boa Web服务器的建立
• 5.8 Linux下动态Web页面的实现
• 5.8.1 CGI程序分析
• 5.8.2 Form输入的分析和解码
• 6 嵌入式WEB服务器功能测试
• 6.1 硬件模块功能测试
• 6.2 测试Web服务器
• 6.3 动态Web页面测试
• 7 总结和展望
• 致谢
• 参考文献