嵌入式Linux路由器的关键技术探讨与TCP/IP协议栈优化

本篇论文《嵌入式Linux在路由器上的设计和实现》由上海交通大学硕士研究生史旭东于2003年完成，指导教师为白英彩。论文针对网络技术的快速发展，探讨了嵌入式Linux在路由器应用中的关键问题，特别是如何提升其实时性和开发效率。嵌入式Linux作为一种流行的嵌入式操作系统，因其开放源代码、灵活性和可扩展性，被选作路由器平台。 论文首先总结了嵌入式Linux面临的主要挑战，如内存管理、硬件驱动的兼容性以及实时性能优化。这部分内容着重于开发调试流程的分析，强调了在有限资源下保证系统稳定运行的重要性。 接着，论文深入研究了嵌入式Linux在路由器上的TCP/IP网络协议栈实现。这一层分为驱动程序层和TCP/IP协议层。在驱动程序层面，详细阐述了同步串口驱动程序的设计和实现，确保了与硬件设备的高效交互。在协议层，作者讨论了数据报文的发送和接收过程，提出了一种基于测试点的性能测试方法，评估了协议栈在路由器环境中的性能表现，验证了其实现的有效性，并为进一步优化提供了策略建议。 最后，为了提高嵌入式Linux在网络实时性方面的表现，论文创新性地提出了一种PWF2Q的包调度算法。此算法引入了预分配带宽和优先级的概念，旨在保证资源公平分配的同时，根据流量优先级实现实时性增强。这种方法对于优化网络服务质量，尤其是在高并发场景下的路由器性能至关重要。 关键词：嵌入式系统、嵌入式Linux、TCP/IP网络协议栈、包调度器，这些主题贯穿全文，展示了作者对该领域的深入理解和实践贡献。总体而言，这篇论文不仅提供了理论研究，还包含了实际应用的案例，对嵌入式Linux在路由器领域的设计和优化具有很高的参考价值。