[发明专利]一种轻量级TCP/IP协议栈的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及轻量级TCP/IP协议栈实现方法，特别涉及一种在专用操作系统中使用的轻量级TCP/IP协议栈的实现方法。

背景技术

TCP/IP协议栈的任务是在不同的机器之间进行数据通信，使数据传输不受地域的限制。在TCP/IP协议栈中包含有一系列构成互联网基础的网络协议。目前，TCP/IP协议栈已经被广泛应用在互联网中，成为了事实上的互联网通信标准。

TCP/IP协议栈中包含有多种协议来满足网络应用的不同需求，而在专用操作系统中，作为内核的组成部分，如何在专用操作系统的内核中实现轻量级的TCP/IP协议栈层，使得专用系统能够与其他通用操作系统进行网络通信是一个需要解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种轻量级TCP/IP协议栈的实现方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种轻量级TCP/IP协议栈的实现方法，其包括如下步骤：

S1：socket编程接口处理模块接收应用程序请求并对不兼容的应用程序请求进行格式转换；

S2：TCP协议处理模块或UDP协议处理模块对网络数据包进行处理；

S3：IP协议处理模块对网络数据包进行打包、拆包和分片；

S4：对网卡驱动进行统一的数据抽象。

本发明的轻量级TCP/IP协议栈的实现方法在专用操作系统的内核中实现轻量级的TCP/IP协议栈层，使得专用操作系统能够与其他通用操作系统进行网络通信，增强了系统的可扩展性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明轻量级TCP/IP协议栈的实现方法流程图；

图2是本发明一种优选实施方式中协议组织架构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提出了一种轻量级TCP/IP协议栈的实现方法，如图1所示，该轻量级TCP/IP协议栈的实现方法包括如下步骤：

S1：socket编程接口处理模块接收应用程序请求并对不兼容的应用程序请求进行格式转换；

S2：TCP协议处理模块或UDP协议处理模块对网络数据包进行处理；

S3：IP协议处理模块对网络数据包进行打包、拆包和分片；

S4：对网卡驱动进行统一的数据抽象。

在本实施方式中，本发明的轻量级的TCP/IP协议栈包括IP协议，ICMP协议，ARP协议，TCP协议和UDP协议。同时，为了增强可扩展性和应用程序的兼容性，增加了socket转换层和网卡驱动抽象层。其中，socket转换层是为了符合通用的网络socket编程接口，兼容大多数的网络应用程序；网卡驱动抽象层是对网卡驱动的统一管理层。数据在该轻量级的TCP/IP协议栈中进行处理后将通过网卡驱动抽象层发送到具体的网卡设备上。

在步骤S1中，socket编程接口处理模块接收应用程序请求并对不兼容的应用程序请求进行格式转换，应用程序通过调用socket系统调用完成网络编程，Socket编程接口处理模块根据应用程序调用的系统调用及参数完成网络数据包的初始化及参数的设置。在本实施方式中，socket编程接口处理模块只处理协议族为PF_INET及PF_INET6，即TCP/IP协议族的请求，其他协议族的请求不支持。并且，只支持SOCK_STREAM参数(可靠的面向连接的服务)和SOCK_DGRAM(数据包服务)参数。当使用bind调用时，若没有指定具体绑定端口，则会自动分配一个10000端口以上的没有占用的端口作为默认端口。