【正文】 及所選用的芯片廠商等信息，進行系統(tǒng)的配置，主要是根據(jù)以上信息描述，進行設(shè)置。進入 Linux 內(nèi)核配內(nèi)核資源的界面，如圖 所示。圖 內(nèi) 核 資 源 界 面配置完畢后選擇 Exit，然后在提示下是否保存的時候選擇保存， 配置完畢后，選擇 Exit，在對話提示選擇保存。 　　　第 23 頁（4）建立源代碼文件依賴關(guān)系( 第一次必須執(zhí)行)執(zhí)行命令：make dep（5）編譯內(nèi)核執(zhí)行命令： make第（4）和第（5）進行內(nèi)核的編譯，執(zhí)行的時間會比較長。執(zhí)行結(jié)束后，會得到我們需要的兩個目錄：ROMfs 文件和 images 內(nèi)核文件。在 ROMfs 文件中存放嵌入式系統(tǒng)運行所需要的應(yīng)用程序。Images 內(nèi)核文件主要存放那個內(nèi)核目錄。 經(jīng)過以上程序，uClinux 的內(nèi)核編譯全部完成。 構(gòu)建文件系統(tǒng)構(gòu)建文件系統(tǒng)就是在物理設(shè)備上構(gòu)建文件組織和目錄，便于系統(tǒng)進行文件的組織和管理，它是 uClinux 系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)條件。uClinux 系統(tǒng)的所有有效數(shù)據(jù)，包括用程序、庫、系統(tǒng)文件和用戶文件都按照目錄存放在文件系統(tǒng)中。uClinux 系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，在組織上按照樹狀結(jié)構(gòu)的方式進行組織，也就是頂部是根目錄，從根向下進行分支，通常把文件系統(tǒng)的最頂端成為根目錄。uClinux 系統(tǒng)通常只有一個文件樹，這個文件樹以樹根“/”作為起點，其它的文件和外部設(shè)備按照樹的形式，掛結(jié)在這個文件樹上 [25]。uClinux 根目錄下可以見到以下結(jié)構(gòu)：/bin/home/etc/mnt/lost+found/tmp /dev/sbin /var /boot /root/lib /proc /usr設(shè)計中選擇的 ROMFS 文件系統(tǒng)，主要是考慮到系統(tǒng)的存貯結(jié)構(gòu)。因為這種文件系統(tǒng)的內(nèi)核比較小，通常情況下只有 4000 字節(jié)左右，可以有效的節(jié)約系統(tǒng)的資源。內(nèi)核在連接的時候，只需要連接到 ROMFS 文件系統(tǒng)，后面用模塊裝載工具把其它相關(guān)的模塊和文件系統(tǒng)裝載進來，而不是所有的文件和模塊全部掛接。 ROMFS 文件系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)也是非常的簡單，也可以用來進行塊設(shè)備的操作。ROMFS 文件系統(tǒng)的構(gòu)成，它的文件系統(tǒng)頭由 16 字節(jié)組成，文件系統(tǒng)名由 4 字節(jié)組成，文件系統(tǒng)的大由 4 字節(jié)組成，其次還有 4 字節(jié)的校驗和 4 字節(jié)的卷標(biāo)名。然后就是文件的頭和數(shù)據(jù)了，文件頭也是由 16 字節(jié)組成，開始的是文件模式信 　　　第 24 頁息，通常占用 4 比特的，后面的 28 比特，是這樣分配的：4 字節(jié)為下后一個文件的地址偏移量，4 字節(jié)為文件的鏈接信息、4 字節(jié)為文件大小、4 字節(jié)為文件的校驗和。從后面的第 16 字節(jié)開始，顯示的是文件名和相關(guān)其數(shù)據(jù) [26]。ROMFS 是一種只讀的文件系統(tǒng)，由于它是只讀的，就決定了這個文件系統(tǒng)是非常小的。如果設(shè)計中需要一種可寫的文件系統(tǒng)，那么，就需要尋找一種可以在RAM 上使用的可寫文件系統(tǒng)。在設(shè)計中，根據(jù)需要選擇了 RAMFS 文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)可以用于 RAMDISK 文件系統(tǒng)的寫操作，它與 CRAMFS 的結(jié)合可以適合大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)的需求。制作 ramdisk 具體步驟如下 [27]：一般在內(nèi)核編譯時，支持 ramdisk 的內(nèi)核選項：CONFIG BLK DEV RAM,CONFIG RD RELEASE BLOCKS, CONFIG BLK DEV IlVITRD：同時在 PC 機上按照如下的方法來制作：（1）制作映象文件建立虛擬成塊的文件 執(zhí)行命令：dd if=/dev/zero of= bs=1024 count=500格式化生成的塊設(shè)備： 文件執(zhí)行命令：mke2fs –m0 –F （2）配置根文件系統(tǒng)，將 和 加載到主機文件系統(tǒng)執(zhí)行命令：mount ram /o loop執(zhí)行命令：mount rom/o loop建立在 ramfs 中需要的目錄，也就是在 ram 目錄下建立子目錄。執(zhí)行命令：mkdir ram/bin執(zhí)行命令：mkdir ram/dev執(zhí)行命令：mkdir ram/etc執(zhí)行命令：mkdir ram/var拷貝必須的文件到 ramfs 中執(zhí)行命令：cp –a rom/etc/* ram/etc/執(zhí)行命令：cp –a rom/bin/sh ram/bin/執(zhí)行命令：cp –a rom/bin/init ram/bin/int創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點：執(zhí)行命令： mknod ram/dev/ttS0 c 4 64執(zhí)行命令： mknod ram/dev/console c 51執(zhí)行指令的說明：第一條指令創(chuàng)建設(shè)備 ttyS0,即第 0 個串口設(shè)備，主設(shè)備的號為 4，從設(shè)備的號為 64，第二條指令是建立字符設(shè)備 console,即控制 　　　第 25 頁臺，主設(shè)備號為 5 從設(shè)備號為 1。最后卸載 和 的修改已經(jīng)保存。執(zhí)行命令： umount ram執(zhí)行命令： umount rom到此 RAM DISK 制作完畢。內(nèi)核編譯和文件系統(tǒng)構(gòu)建完成以后通過網(wǎng)絡(luò) FTP 的方式把 和 ramdis下載到開發(fā)板上，這樣完成了 uClinux 的移植。. PC 機上的程序設(shè)計 嵌入式 TCP /IP 分析 在目前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，TCP/IP 是應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 TCP/IP 的核心是分層的思想，它可以將不同的芯片、系統(tǒng)之間通過一種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議相互連接起來，做到互聯(lián)互通。需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式進行傳輸，這也是 TCP/IP 傳輸?shù)囊粋€基本單位。通常情況下，在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的采集和傳輸是是核心的任務(wù)和功能。對于嵌入式系統(tǒng)來說，需要根據(jù)系統(tǒng)的特點以及需要完成的功能，靈活選擇相應(yīng)的協(xié)議，因為嵌入式系統(tǒng)的資源畢竟有限，處理器的速度和 PC 機相比，還是有很大的差距。同時，存貯的空間也是相對有限，需要的協(xié)議可以選擇，不需要的協(xié)議可以裁減掉，這也是嵌入式系統(tǒng)最大的特點。選擇了相應(yīng)的協(xié)議后，還要根據(jù)系統(tǒng)的功能和需求，進行相應(yīng)的分析，特定問題特定處理，這也是嵌入式系統(tǒng)的一個特點。根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的大小，以及傳輸?shù)乃俣鹊葐栴}，可以采取特別的收發(fā)方式。嵌入式系統(tǒng)的 TCP/IP 協(xié)議棧主要包含 ARP 協(xié)議 IP 協(xié)議，ICMP 協(xié)議，TCP 協(xié)議以及 UDP 協(xié)議等。ARP 主要的功能是進行地址的解析，獲取數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢淼刂贰Ｒ驗榍度胧较到y(tǒng)中數(shù)據(jù)是按照地址進行存貯的，當(dāng)一個嵌入式系統(tǒng)上的 IP 地址的 ARP 被上傳到網(wǎng)絡(luò)上，就會收到一個應(yīng)答，這個應(yīng)答確認物理地址，找到物理地址后，就會找到相應(yīng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進行傳輸。也就是說，ARP 協(xié)議解決服務(wù)器端和客戶端在通信的時候 IP 地址物理地址轉(zhuǎn)換。IP 協(xié)議主要用于網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接，規(guī)定了進行網(wǎng)絡(luò)連接時各個系統(tǒng)之間必須相互遵守的規(guī)則。在 IP 進行數(shù)據(jù)傳輸時，對傳輸?shù)?IP 數(shù)據(jù)包進行定義，進行數(shù)據(jù)包的封裝時，還包括需要傳輸數(shù)據(jù)的目的地址，數(shù)據(jù)協(xié)議的版本號等。最后還要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行校驗，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。在 IP 協(xié)議中，給每個每臺設(shè)備一個地址，這個地址是唯一的，在傳輸過程中，相互傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備根 　　　第 26 頁據(jù) IP 地址就可以找到對方，同時把 IP 包解析出來，得到需要的數(shù)據(jù)。ICMP 是一個報文協(xié)議，因為在 TCP/IP 傳輸過程中需要傳輸一些控制信息，也就是網(wǎng)絡(luò)是否堵塞或者暢通，以及路由的相關(guān)信息等。它可以提供一個簡單易懂的網(wǎng)絡(luò)出錯的信息，通常使用的 PING 命令就是基于 ICMP 協(xié)議的。TCP 協(xié)議是傳輸層在連接過程中應(yīng)用的協(xié)議，它是整個 TCP/IP 的核心。TCP協(xié)議一般要通過“三次握手”的方式建立連接。TCP 協(xié)議起到承上啟下的作用，與底層和高層的協(xié)議進行通訊，以確保整個系統(tǒng)能夠有效的連接并能夠和其它系統(tǒng)可以進行數(shù)據(jù)傳輸。 嵌入式 TCP/IP 設(shè)計TCP/IP 協(xié)議比較復(fù)雜，因為嵌入式設(shè)備的資源和效率都是夠用就好，因此在嵌入式系統(tǒng)上面來設(shè)計一個 TCP/IP 協(xié)議要受到相應(yīng)的限制 [28]。論文在設(shè)計的TCP/IP 框架的時候，考慮到相關(guān)的技術(shù)要求和需求，設(shè)計了一個最有效的框架，它能完成特定的功能，協(xié)議框架如下圖 所示。圖 嵌入式 TCP/IP 框架對于 TCP 連接，嵌入式系統(tǒng)需要把傳遞的數(shù)據(jù)、參數(shù)等存入指定的位置中，完成一次簡單的數(shù)據(jù)服務(wù)。TCP 服務(wù)器端，通過三次握手建立連接，此時，嵌入式系統(tǒng)為被動方，功能是監(jiān)聽服務(wù)器的狀態(tài)，處于被動打開后的 listen 狀態(tài)，等待對方發(fā)起連接。收到 SYN 數(shù)據(jù)片后，發(fā)出 SYN+ACK 數(shù)據(jù)片并確認收到對方的 SYN，然后，更改狀態(tài)為 SYN_ RECEIVED。最后接收到發(fā)送端返回的一個包含 ACK 　　　第 27 頁的空數(shù)據(jù)片，至此，完成了三次握手，進入 ESTABLISHED 狀態(tài)，發(fā)送端和服務(wù)器端就可以進行 TCP 數(shù)據(jù)通訊。嵌入式系統(tǒng)在第一次建立連接時，初始化序列號。隨后，系統(tǒng)不會記憶 TCP連接的序列號，根據(jù)發(fā)送端發(fā)包中的值來確定序列號，重復(fù)報文不能識別，對重復(fù)的報文照?；貞?yīng)。設(shè)計中，嵌入式服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求時，不考慮失序問題，接收一個發(fā)送一個確認回答。接收到 TCP 請求后，將存儲于發(fā)送緩沖存儲器中的數(shù)據(jù)立即發(fā)送，只需一個數(shù)據(jù)報就能完成。嵌入式系統(tǒng)采用滑動窗口為 1 的傳輸方式，即發(fā)送一次數(shù)據(jù)包就等待返回應(yīng)答，因此當(dāng)接收不到確認包，就認為自己發(fā)送的包丟失，直接發(fā)送上次發(fā)送的數(shù)據(jù)。當(dāng) TCP 的連接中，當(dāng)客戶機異常導(dǎo)致連接崩潰時，嵌入式系統(tǒng)發(fā)數(shù)據(jù)時會接受一個復(fù)位信號，回到原始狀態(tài)。在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通信的兩個進程間相互作用的主要模式是客戶/ 服務(wù)器模式，即客戶向服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求，服務(wù)器接收到請求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。客戶/ 服務(wù)器模式在操作過程中采取的是主動請求方式。首先服務(wù)器方要先啟動，并根據(jù)請求提供相應(yīng)服務(wù)：（1）打開通信通道并告知本地主機，某一公認地址上接收客戶請求；（2）等待客戶請求到達該端口；（3）接收到重復(fù)服務(wù)請求，處理該請求并發(fā)送應(yīng)答信號。接收到并發(fā)服務(wù)請求，就要激活新進程來處理這個客戶請求。新進程處理此客戶請求，但并不需要對其它的請求作出應(yīng)答。服務(wù)完成后，關(guān)閉此新進程與客戶的通信鏈路，并終止；（4）返回第二步，等待另一客戶請求；（5）關(guān)閉服務(wù)器。. 編程模型 TCP 客戶端設(shè)計TCP 客戶端向服務(wù)器提出連接請求， ServerSocket 收到 TCP 連接請求后，為這個請求創(chuàng)建一個新的實例 Socket，此時，服務(wù)器端要同時處理 ServerSocket 和Socket 這兩個實例，客戶端只使用 Socket 實例就可以了。TCP 客戶端的設(shè)計按照如流程圖 所示： 　　　第 28 頁圖 客戶端程序簡單示意圖首先客戶端建立自己的自己的 socket，如果建立失敗，則重新建立；當(dāng)建立成功后，驗證通過后，開始和服務(wù)器端進行連接，連接成功后，服務(wù)器端給客戶端一個連接成功的信息，然后開始進行數(shù)據(jù)的傳輸通訊。此時，可以顯示所接受的數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，包括字節(jié)數(shù)、數(shù)據(jù)屬性等信息，從而完成一次連接。下面為 TCP 客戶端設(shè)計的詳細說明：Int main(int argc,char *argv[]) //其中第一個參數(shù)表示執(zhí)行后參數(shù)個數(shù)，第二個用來存儲輸入的參數(shù)if(argc!=3) printf(this is error! Input the right IP and PORT! and the IP is .* 4000\n)； //IP 輸入錯誤的時的提示信息sendsocket=socket(TCP_,BUFFER_data,0)； //TCP 發(fā)送端建立一個 socket 函數(shù)if(sendsocket==1) printf(this is error,the new socket end \n)；printf(OK,the sendsocket is createdt\n)；return(0)； 　　　第 29 頁//socket 建立信息提示，建立不成功，結(jié)束當(dāng)前程序，回至初始位置，等候重新建立 connectcheck=connect(mysocket,(struct sockaddr*)amp。addr_remote,sizeof(struct sockaddr))；//調(diào)用 connect 函數(shù)來連遠方的服務(wù)器端if(connectcheck==1) printf(error!!!sorry you have failed to connect the remote server!!try again !program end here\n)；//驗證建立的 connect 是否成功，如過不成功結(jié)束當(dāng)前程序，回到初始的位置printf(OK Now you have successful connect the server,this server IP =%s,and it39。s PORT =%s,now you can municat with this