实时操作系统uC/0S II下TCP/IP协议栈的实现
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实时操作系统uC/0S II下TCP/IP协议栈的实现
摘要：结合ez80和ARM7两种系统上的具体，说明了如何在嵌入式上移植LwIP这套栈，使 成为支持网络的RTOS。本文引用地址：1 引言随着嵌入式系统与网络的日益结合，在嵌入式中引入栈，以支持嵌入式设备接入网络，成为嵌入式领域重要的研究方向。 是近年来发展迅速的一个开放源码，但它只是一个实时的任务调度及通信内核，缺少对外围设备和接口的支持，如没有文件系统、网络、图形界面。笔者在多个嵌入式项目的开发过程中，以开源协议栈LwIP为基础，给uC/0S II加上了网络支持。下面就以uC/0S II +LwIP分别在8位MCU ez80和32位MCU ARM7TDMI上的为例进行说明。需要说明的是，笔者使用的ez80系统是Zilog公司的ez80190开发板，自带网络芯片。而ARM7系统是使用笔者参与开发的Skyeye，一个基于GDB的ARM7TDMI指令级软件仿真器。Skyeye小组最近为Skyeye加上了软件模拟的Ne2k兼容网络芯片，可以运行带网络支持的&cLinux和uC/0S II。以下的全部相关程序和代码都可以在Skyeye网站(hpclab.cs./~skyeye/)下载。2 基于uC/0S II的网络平台概述嵌入式操作系统uC/0S II是一个公开源代码的占先式多任务的微内核RTOS，其性能和安全性可以与商业产品竞争。uC/0S II的特点可以概括为以下几个方面：公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好。可裁剪，可固化。内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。uC/0S II自1992年的第一版(uC/0S)以来已经有好几百个应用，是一个经实践证明好用且稳定可靠的内核。目前国内对uC/0S II的研究和应用都很多。TCP/IP是Internet的基本协议，以其实用性、高效性已经成为事实上的工业标准。嵌入式设备要与Internet网络直接交换信息，就必须支持TCP/IP协议。目前嵌入式设备上TCP/IP方案有很多种，但面向低端应用的开源嵌入式网络平台还很少见。uC/0S II是一个富有开放色彩的RTOS，只要买一本书就可获得源代码，对学校和教育的使用完全免费，商业应用的费用相对也很低。但是它目前的一些第三方TCP/IP支持都是完全商业化的，用户需要付费才能获得，很少给出源代码，这影响了uC/0S II的研究和推广。通过把开放源代码的TCP/IP协议栈LwIP移植到uC/0S II上来，就获得了一套可免费研究、学习的嵌入式网络软件平台。3 开源TCP/IP协议栈LwIP简介LwIP是瑞士计算机科学院(Swedish InSTitute of Computer Science)的Adam Dunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议。LwIP可以移植到操作系统上，也可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP TCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，一般它只需要几十K的RAM和40K左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式系统中使用。LwIP的特性如下：(1) 支持多网络接口下的IP转发(2) 支持ICMP协议(3) 包括实验性扩展的的UDP(用户数据报协议)(4) 包括阻塞控制，RTT估算和快速恢复和快速转发的TCP(传输控制协议)(5) 提供专门的内部回调接口(Raw API)用于提高应用程序性能(6) 可选择的Berkeley接口API(多线程情况下)我们目前使用的是LwIP的最新稳定版V0.5.3。有关LwIP的详细内容，可以参考其代码和网站上的文档。4 LwIP在uC/0S II下的实现4.1 概述LwIP协议栈在设计时就考虑到了将来的移植问题，因此把所有与硬件、OS、编译器相关的部份独立出来，放在/src/arch目录下。因此LwIP在uC/0S II上的实现就是修改这个目录下的文件，其它的文件一般不应该修改。下面分几部份分别说明相应文件的实现原理和过程。具体的代码限于篇幅没有给出，Skyeye网站上有完整的代码和说明。4.2 与CPU或编译器相关的include文件/src/arch/include/arch目录下cc.h、CPU.h、perf.h中有一些与CPU或编译器相关的定义，如数据长度，字的高低位顺序等。这应该与用户实现uC/0S II时定义的数据长度等参数是一致的。#define BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN //ARM7默认为小端存储系统//数据类型长度的定义typedef unsigned char u8_t;typedef signed char s8_t;typedef unsigned short u16_t;typedef signed short s16_t;typedef unsigned int u32_t;typedef signed int s32_t;此外还有一点：一般情况下C语言的结构体struct是4字节对齐的，但是在处理数据包的时候，LwIP使用的是通过结构体中不同数据的长度来读取相应的数据的，所以，一定要在定义struct的时候使用_packed关键字，让编译器放弃struct的字节对齐。LwIP也考虑到了这个问题，所以，在它的结构体定义中有几个PACKED_FIELD_xxx宏，默认的时候这几个宏都是空的，可以在移植的时候添加不同的编译器所对应的_packed关键字。比如在Skyeye(ARM7)上对应gcc编译器的定义：#define PACK_STRUCT_FIELD(x) x __attribute__((packed))#define PACK_STRUCT_STRUCT __attribute__((packed))#define PACK_STRUCT_BEGIN#define PACK_STRUCT_END4.3 sys_arch操作系统相关部份sys_arch.[ch]中的内容是与OS相关的一些结构和函数，主要可以分为四个部份：(1) sys_sem_t 信号量LwIP中需要使用信号量通信，所以在sys_arch中应实现信号量结构体和处理函数：struct sys_sem_tsys_sem_new() //创建一个信号量结构sys_ sem _free() //释放一个信号量结构sys_ sem _signal() //发送信号量sys_ arch_sem _wait() //请求信号量由于uC/0SII已经实现了信号量OS_EVENT的各种操作，并且功能和LwIP上面几个函数的目的功能是完全一样的，所以只要把uC/0SII的函数重新包装成上面的函数，就可以直接使用了。(2) sys_mbox_t 消息LwIP使用消息队列来缓冲、传递数据报文，因此要在sys_arch中实现消息队列结构sys_mbox_t，以及相应的操作函数：
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微信公众号一WinXP的默认协议TCP/IP协议被破坏时的重新安装步骤
作者：佚名
字体：[ ] 来源：互联网 时间：11-01 11:27:04
在XP系统的ghost xp网络组件列表里，有一个Internet 协议，Internet 协议又称为TCP或IP，当它被破坏时如何重置呢？下面有个不错的方法，大家可以尝试操作下
　　在使用电脑的过程中，我们都知道在XP系统的ghost xp网络组件列表里，有一个Internet 协议，Internet 协议又称为TCP或IP，该&卸载&按钮显示是灰色&&不可选状态。这是因为TCP/IP协议是Windows XP的默认协议，因此是不能删除。如果在特殊情况下我们需要重新安装TCP/IP协议，那么应该如何操作?
　　具体操作方法如下：
　　1.首先，单击 &开始&&选择&运行&(如下图)
　　2.在运行框里输入 &CMD& 后单击 &确定&(如下图)& & & &&
　　3.在命令行模式输入命令 netsh int ip reset C:resetlog.txt 其中，Resetlog.txt记录命令结果的日志文件，一定要指定，这里指定了Resetlog.txt 日志文件及完整路径。(如下图)& & & &
　　4.​运行结果可以查看C:resetlog.txt (咨询中可根据用户实际操作情况提供)　运行此命令的结果与删除并重新安装 TCP/IP 协议的效果相同。(如下图)& & & &
　　以上，便是我们在遇到特殊情况下，不得不重新安装TCP/IP协议的方法了，以上的操作方法具有一定的风险性，所以在操作最新xp系统下载前记得要先备份电脑的重要数据哦。下面是其它网友的补充：可行的办法一： 1、开始&&运行&&regedit.exe，打开注册表编辑器，删除以下两个键： HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Winsock HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Winsock2 2、用记事本打开%winroot%\inf\nettcpip.inf文件，找到： [MS_TCPIP.PrimaryInstall] Characteristics = 0xa0 &------把此处的0Xa0改为0x80 保存退出 3、打开本地连接的TCP/IP属性---添加协议&&从磁盘&&浏览找到刚刚保存的nettcpip.inf或者nettcpqmt.inf(X:\windows\inf\)文件，然后选择&TCP/IP协议&(不是选择那个TCP/IP 版本6)。 经过这一步之后，又返回网络连接的窗口，但这个时候，那个&卸载&按钮已经是可用的了。点这个&卸载&按钮来把TCP/IP协议删除，然后重启一次机器。 4、重启后再照着第3步，重新安装一次TCP/IP协议便可。 5、再重启一次，这时应该可以了，可以照着需要，设置一下IP地址。 可行的办法二： 1、删除注册表键值： HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Winsock HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Winsock2 2、点击开始& 控制面板& 网络连接& 本地连接 3、点击属性 4、点击安装 5、选择协议 6、点击增加 7、点击硬盘 8、浏览至%Windir% \ inf文件夹(一般为C:\Windows\inf) 9、点击打开 10、点击确定 11、选择互联网协议(TCP/IP) ，不要选择Microsoft TCP/IP版本6! 12、点击确定 13、重新启动计算机 如果需要重新安装 TCP/IP 以使 TCP/IP 堆栈恢复为原始状态。可以使用 NetShell 实用程序重置 TCP/IP 堆栈，使其恢复到初次安装操作系统时的状态。 方法是：在命令提示符后键入以下命令，然后按 ENTER 键：netsh int ip reset c:resetlog.txt，其中，Resetlog.txt记录命令结果的日志文件，一定要指定，这里指定了 Resetlog.txt 日志文件及完整路径。
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