嵌入式TCP/IP协议选型

发信人: autoca (团结一切可以团结的力量), 信区: Embedded
标  题: 嵌入式TCP/IP协议选型1
发信站: 郁金香BBS站 (2007年09月02日14:22:33 星期天), 站内信件

本帖介绍自己对嵌入式系统应用中TCP/IP协议选型的初步考虑。

我的硬件平台是NXP的LPC2100和LPC2300系列ARM7，片内有256~512K的Flash，16~3
2K 的SRAM，不支持总线外扩。软件方面需要使用uC/OS-II和运行于UDP之上的SNMP
v1。

前面的帖子“开源项目: uIP嵌入式TCP/IP协议栈zz”中有个链接，可以下载到mob
isys2003.pdf文件，打开看看，它的标题是：
“Full TCP/IP for 8-Bit Architectures”。

这篇文章里面，表1有一个uIP和lwIP的比较，引用如下：

Table 1: TCP/IP features implemented by uIP and lwIP
--------------------------------------------------------
Feature                                uIP                 lwIP

IP and TCP checksums             x                  x
IP fragment reassembly           x                  x
IP options
Multiple interfaces                                       x
UDP                                                          x
Multiple TCP connections         x                  x
TCP options                           x                  x
Variable TCP MSS                   x                  x
RTT estimation                       x                  x
TCP flow control                     x                  x
Sliding TCP window                                     x
TCP congestion control        Not needed        x
Out-of-sequence TCP data                           x
TCP urgent data                      x                  x
Data buffered for rexmit                               x
--------------------------------------------------------

可见，uIP支持的feature在lwIP都支持。

重要的是，发现uIP还不支持UDP协议！
因为我在做的东西要用到SNMP协议，而SNMP一般是跑在UDP上面的，所以只好放弃uIP
的路线。

再看lwIP，网上可以搜到lwIP v0.5.3版本移植到uC/OS-II的资料，这个版本是比较
旧的了，较新版本的lwIP1.2.0加入了对SNMPv1的支持，这个是我要的。所以继续看
lwIP总体上是否适合我的需要。

除了上面mobisys2003.pdf那篇文章的比较外，还得结合自己的硬件平台考虑。比如
我用的平台是NXP的LPC2100，LPC2300等ARM7芯片，片内Flash最大512K，片内局部
RAM为16K~32K，当然有些片内外设如Ethernet，USB等还有自己的通过AHB总线访问的RAM，
其大小为16K或8K。这些参数决定了哪一种tcp/ip协议栈适合在自己的平台上跑。
那么我们看看下面的简单比较：

（1）uIP使用几Kilobytes的ROM, 仅几百Bytes的RAM；
（2）lwIP则使用大约40kilobytes的ROM，几十K Bytes的RAM（其源代码里面的注释是
这么说的）；

可见要采用lwIP还是有一定风险，虽然它被称为light weight IP，但我的系统由于
RAM比较小，所以选择lwIP是否合适还有待进一步验证。

 

 

寄信人: autoca ( =)
标  题: 开源免费的嵌入式TCP/IP协议选型2

前面初步介绍了lwIP和uIP，在使用它们之前先得在自己的开发板上移植，所谓移植
就是修改跟处理器、以太网控制芯片（或片内集成模块）、RTOS、以及编译器相关的部
分。具体而言就是重写底层以太网驱动层，分配定时器，创建RTOS分配给网络模块
的信号量、消息队列等资源，RTOS开/关中断的方式，以及编译器的关键字，例如A
DS和IAR这两种编译器的汇编程序有些关键字是不一样的。

可见，移植TCP/IP协议栈是比较繁琐的。所以我决定先使用周立功的ZLG/IP，因为
手头的板子上它已经移植好了，不过只是初级的v1.0版，有人说它目前还很多bug（
过段时间我整理好再说说自己试用时遇到的bug）。ZLG/IP是基于uC/OS-II的，它有
三个任务：以太网接收及ARP、ICMP任务，UDP收发任务和TCP收发任务。可以自己裁
剪，比如我就把TCP任务裁剪掉了，编译后整个程序占用RAM才25k左右。

ZLG/IP的应用程序编写很方便，和linux下的socket编程很类似，它现在只支持DGRAM和
STREAM两种类型，不支持RAW。sockaddr的结构和linux的sockaddr定义是不同的
。还有很多特点用熟才会知道。

下面是引用的ZLG/IP的说明：

已实现的特性

?? 支持TCP, UDP, IP, ICMP, ARP, ETHERNET等协议；
?? 兼容BSD标准的Socket API接口函数库；
?? ICMP实现PING的功能和UDP无效端口返回；
?? 支持TCP的流控制和超时重传；
?? 支持TCP主动连接和被动连接；
?? 支持在多任务中建立多个不同的TCP连接，支持各连接同时收发数据；
?? 提供WebSever和UDP服务器范例。

暂时未实现的特性

?? IP报的处理不支持分段 在多个网络接口的应用是两个网络间的最大报大小要基
本相等。
?? ICMP协议还不是非常完整 目前ICMP协议只支持PING的功能和UDP无效端口返回。
?? TCP协议不支持紧急数据 这一版本的ZLG/IP不对TCP传输中的紧急数据报进行处
理。
?? 不支持IGMP协议 这一版本的ZLG/IP不支持IP组播和广播。
?? 不支持Socket API发送函数发送大于PMTU 用Socket API发送函数发送数据时，
数据长度不可大于一个TCP或UDP报有效数据的长度。