ARM平台嵌入式WEB服务器设计与实现.docx

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1、HUNANUNIVERSITYOFTECHNO1.OGY（2014届）本科毕业设计（论文）资料题目名称:学院（部工专业:学生姓名:班级:指导老师姓名:最终评定成果，ARM平台嵌入式WEB服务器的设计及实现计第机及通信学院通信103班伍柏林通信103学号:叶玮琼职称，一一湖南工业高校教务处湖南工业高校本科毕业论文（设计）诚信声明本人慎重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目ARM平台嵌入式WEB服务器的设计及实现是本人在指导老师的指导卜.，进行探讨工作所取得的成果。对本文的探讨作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品

2、成果。本人完全意识到本声明应担当的责任。作者签名：伍柏林日期：2014年4月23日论文主要介绍了基于ARM9的嵌入式WCb服务器BOa的软、硬件设计及我实现，其中硬件部分的核心是：星的S3C2440为处理器.最终成果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HTlP眠务器。及其他传统的Web服务器不同的是当有连接恳求到来时，它并不为每个连接堆独创建进程，也不通过豆制自身进程来处理多链接,而是通过建立HTTP恳求列表来处理多路HTTP连接恳求。同时它只为CGI程序创建新的进程，这样就在最大程度上节约J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书目、自

3、动解压文件等功能。因此，Boa在战入式系统中具有很高的应用价值.关键词：ARM;1.inUx；嵌入式WCb服务器:CGlAbstractTinspaperhasmainlydevelopedthesoftwarehardwaredesignandrealizationoftheembeddedWebserverBoabasedonARM.AndthecoreofthehardwarePartisS3C2440microprocessorproducedbySamsungThefinalachievementistheembeddedwebserverwhichcanremotevisit.Bo

4、aisasingle-taskingHTTPserver.That11wansthatunliketraditionalwebservers,itdocsnolforkforeachincomingconnection*nordoesitforkmanycopiesoitselftohandlemultipleconnections.ItinternallymultiplexesalloftheongoingHTPconnections.AndforksonlyforCGIprograms,thisisveryimportanttoembeddedsystem.Atthesametime,it

5、alsohasthefunctionofautomaticdirectorygeneralionautomaticandsoon.SoBoaisofhighlyvaluein(heembeddedsystemapplication.Keywords:ARM：1.inux：EmbeddedWebserver：CGI第一章引言随若汁兑机技术的发展，嵌入式系统已成为汁算机领域的一格电要组成部分。以ARM体系结构设计的微处理器具有高性能、低功耗和低成本的特点，它广泛应用于收人式系统设计领域，是目前最广泛的32位微处理器。以前设备限制系统股是通过通信线路进行的，其通信介质、通信协议、相关软件和硬件都是专

6、用的，而InternCt技术的发展使嵌入式设备的远程限制和管理方式有了变更。不须要专用的通信线路,并且传输的信息不局限丁数据信号,还有声音和图像.最终要的是其通信协议是标准且公开的.随着Web技术的发展,几乎变更了现在的信息表达形式，很多应用都是基于Web技术的.由于HTM1.语言的标准统一性,只要在嵌入式设备中有一个御（型服务器，就可以运用随意一种Web阅读器接收和发送信息.所以如何设计这种特殊的WCb服务器，如何在嵌入式设备中安装WCb服务器,就成了嵌入式Web服务器的发展和探讨方向.对于嵌入式Web服务器的探讨和应用，其意义是重大的,它为我们管理、限制和监测各种各样的设备供应了一个很好的

7、途径.这种设备可以是具有有限内存资源的8位或16位系统,已足的供应一个用户界面，而且这种方式是基于InlCmeI的。这种设备可以在世界任何一个地方,只要它连入Intemet就能够限制它.其次章课题背景这章对嵌入式系统作了定义，具体介绍了嵌入式1.inUX以及嵌入式1.inUX在现代嵌入式系统中的地位,殷终介绍了本次课题的硬件平台。嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计舞机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、牢器性、成本、体枳、功耗严格要求的专用计算机系统，在制造工业、过程限制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域.嵌入式系统

8、是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就确定r它必定是一个技术密臾、资金密集、高度分散、不断创新的学问集成系统。22嵌入式系统和1.inuxI若微处理器的产生，价格低廉、结构小巧的CPU和外设连接供应了秘定牢苑的硬件架构,那么限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。尽管从八十年头末起先.接连出现了一些嵌入式操作系统，比较同名的有Vxwork、pS0S,NUClwS和WindOWSCE.但这些专用操作系统都是商业化产品,其昂扬的价格使很多生产低湍产品的小公司望而却步:而I1.源代码封闭性也大大限制了开发者的主动性.另外结合国内实情，当前国家对

9、自主操作系统的大力支持，也为源码开放的1.inUX的推广供应的广袤的发展前景。还有，对上层应用开发者而言，嵌入式系统须要的是一套高度简练、界面友善、质量牢靠、应用广泛、易开发、多任务，并且价格低廉的操作系统.在不久的将来，从冰箱到收音机都会内置处理器“因为1.inUX的开放性，很多人认为1.inUX特别适合多数Intemet设备.他们认为1.inUX可以支持不同的班备.支持不同的配置.1.inux对厂商不偏不倚而且成本极低.能够很快成为用于各种设省的操作系统。如今，业界已经达成共识:即嵌入式1.inUX是大势所趋,其巨大的市场潜力及酝酿的无限商机必定会吸引众多的厂商进入这一领域.1.inUX为

10、嵌入操作系统供应了个极有吸引力的选择,它是个和UniX相像、以核心为基础的、完全内存爱护、多任务多进程的操作系统。支持广泛的计算机硬件，包括X86,Alpha,Sparc.MPS,PPC.ARM.NEC,MOTORO1.A等现有的大部分芯片。程式源码全部公开，任何人可以修改并在GNU通用公共许可证(GNUGeneralPublic1.iCenSe)下发行,这样,开发人员可以对操作系统进行定制,再也不必担忧像MSWindOwS操作系统中“后门的威逼.同时由于有GP1.的限制，大家开发的东西大都相互兼容，不会走向分裂之路.1.inux用户遇到问物时可以通过IntCme响网上成千上万的1.inUX开

11、发者请教,这使最困难的问题也有方法解决。1.inUX带有UniX用户熟识的完善的开发工具，几乎全部的UniX系统的应用软件都已移植到了1.inUX上。1.inUN还供应了强大的网络功能.仃多种可选择窗口管理器(Xwindows).其强大的语言编译器gcc、g+等也可以很简洁得到。不但成熟完善、而且运用便利17.选择1.inUX的缘由：1.可应用于多种硬件平台。1.inUX已经被移植到多种硬件平台，这对受开销、时间限制的探讨及开发项目是很有吸引力的。原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上，加快了软件及硬件的开发过程.2。1.inUX可以随意地配置不须要任何的许可证或商家的合作关系。3.它

12、是免费的，源代码可以得到.这是最吸引人的。亳无疑问，这会节约大量的开发帮用。4。它本身内贸.网络支持。5. 1.inux的高度模块化使添加部件特别简洁。S1.inux在台式机上的胜利，使大家看到了1.inUX在嵌入式系统中的辉煌前景。2。3.1ARM简介广义地讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。它是嵌入到对象体系中的专用计兑机系统,以应用为中心，以计算机技术为堰础,软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、牢靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计奥机系统“ARM作为嵌入式系统得核心,既可以认为是个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是种技术的名字，目前特别流

13、行的ARM内核有ARMTrDMI、StrongARM.ARM72OT,ARM9TDMI、ARM920T,ARM940T,ARM946T,ARM966T、ARMlOTDMl等。本文所探讨的目标板的CPU为ARM920T内核的三星S3C2410芯片.下面介绍该微处理器的特点及其应用领域。ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面供应很佳的性能.它具仃以下特点： 供应1.lMIPSjMHZ的5级流水线结构； 支持32位ARM指令集和16位ThUmb指令集； 支持32位高速AMBA总线接口： 全性能MMU.支持WindoWSCE、1.inUx、PaInIoS等主流嵌入式操作系统： MPU支持实时操作

14、系统： 支持数据CMhC和指令CaChC,具有更高的指令和数据处理实力。ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、平安系统、机顶盒、高湍打印机、数字照相机和数字摄像机等。它包含ARM92（、ARM922T和ARM940T三种类型,以适用于不同的应用场合.S3C24IOX是一款由SamSung公司设汁的低功耗、高集成度的基于ARM920T核的微处理器.这款芯片集成了以下部件：16KB指令CaChe、16KB数据CaChe、MMU、外部存储限制器、1.CD限制器（STN和TFT）、NANDFlaSh限制器、4个DMA通道、3个URT通道、一个12C总线限制器、一个12S总线限制港.以及4个

15、PWN和1个内部定时器、通用I/O口、实时时钟、8通道IO位ADe和触摸屏接口、USB主、USB从、SD/MMC卡接口等.现在它广泛应用于PDA、移动通信、路由器、工业限制等领域以。2.3。 2nini2440嵌入式开发板Mini2440是一套硬软件集成的、基丁ARM的完整开发板，该系统包含丰畜的硬件资源、完善而优越的调试手段和详尽的资料1儿Mini2440目标处理器采纳SamSUng公司的S3C2440微处理器，是友善之臂公司出品的一款商业性质的开发板，嵌入式开发的全部过程都可在该环境下完成。系统有以下组成部分： ADTIDE集成开发环境： 各种连接线、电源适配潜以及学习光盘等； 教学试验系统配套光盘.Mini2440开发板模型如图1所示:cSCMc*jk三*三mxGPI器口I(TT1.)AT24C081.SBHos：双声通音舞输出事口WrTU东口O(RS232)RJ45网络废ORNANDSiltAd入可调电即用户IEQRTC务份电池友H引出线-USBSlavo-*MJTAG0*a用户技16柒归入h3AN川M*开关图1.开发板模型示意图第三章建立嵌入式系统开发环境本章具体介绍了嵌入式系统开发环境的建立，1.inUX内核的编译，目标板中Uboot的烧写等。21在VmWare下安装Ub