基于uClinux的嵌入式Web服务器的研究与实现

论文摘要

嵌入式Web服务器是嵌入式技术和网络技术结合的产物,是嵌入式技术网络化的一项重要应用。嵌入式Web服务器主要应用在远程监测和控制方面,将Web服务器移植到接入网络的嵌入式设备后,客户端可借助浏览器对远端的嵌入式设备进行监测和控制。基于TCP/IP标准协议的Web服务器实现,基于HTTP协议的B/S通信模式,基于HTML标准的用户控制界面,这些都为嵌入式Web服务器的实现提供了便利。嵌入式Web服务器不同于传统的Web服务器。传统Web服务器主要用于处理较大的客户量同时并发访问,在硬件方面有强大的处理器和内存支持,在软件方面有商业数据库支持。而嵌入式设备处理器能力,存储容量有限,传统Web服务器一般不能在嵌入式设备上面运行,对其进行裁减来适应嵌入式环境也比较困难。针对上述问题,本文详细论述了并发Web服务器的设计方法和关键技术,并在此基础上实现了一个具有良好性能和较高安全性的嵌入式Web服务器,命名为Embeder。本文首先论述嵌入式系统的概念和发展趋势,介绍了嵌入式Web服务器和HTTP协议、TCP/IP协议。研究了三种并发Web服务器的设计方法、HTTP摘要认证、CGI动态网页接口,在此基础上设计并实现了嵌入式Web服务器Embeder,并详细论述了其实现细节。最后,研究了将自行设计的嵌入式Web服务器Embeder移植到嵌入式系统仿真环境SkyEye的方法,并用Web性能测试软件对嵌入式Web服务器Embeder的性能进行了测试,结果表明其具有良好的性能和较高的安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 嵌入式WEB服务器及其应用
• 1.4 课题研究意义
• 1.5 本文研究内容及论文结构
• 第2章 嵌入式WEB服务器相关技术
• 2.1 嵌入式WEB服务器
• 2.2 HTTP协议研究
• 2.2.1 HTTP协议的发展与特性
• 2.2.2 HTTP协议请求消息
• 2.2.3 HTTP协议响应消息
• 2.2.4 URL编码
• 2.3 TCP/IP协议分析
• 2.3.1 IP协议分析
• 2.3.2 TCP协议分析
• 2.3.3 Socket套接字编程
• 2.4 本章小结
• 第3章 嵌入式WEB服务器研究
• 3.1 并发服务器设计方法研究
• 3.1.1 多进程并发结构
• 3.1.2 I/O多路复用并发结构
• 3.1.3 多线程并发结构
• 3.2 嵌入式WEB服务器安全认证
• 3.3 动态网页接口技术
• 3.4 本章小结
• 第4章 EMBEDER的设计与实现
• 4.1 EMBEDER总体模块结构
• 4.2 EMBEDER参数配置
• 4.3 SELECT I/O中心处理
• 4.4 HTTP引擎
• 4.4.1 HTTP请求解析
• 4.4.2 HTTP响应处理
• 4.5 安全模块
• 4.5.1 HTTP摘要认证
• 4.5.2 Cookie机制
• 4.6 CGI动态网页接口
• 4.7 本章小结
• 第5章 EMBEDER的移植与测试
• 5.1 硬件平台的建立
• 5.1.1 ARM微处理器
• 5.1.2 嵌入式系统软件仿真环境
• 5.2 UCLINUX嵌入式操作系统
• 5.2.1 uClinux介绍
• 5.2.2 uClinux的移植
• 5.3 嵌入式WEB服务器EMBEDER的移植
• 5.4 EMBEDER的运行与测试
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢