ARM7的嵌入式Web服務器設計技術

摘要：主要介紹嵌入式Web服務器技術的設計思想和軟件設計流程，以及應用程序文件系統(tǒng)的構造，將網頁文件轉化為可編譯的數(shù)據(jù)結構；并以32位ARM7微處理器LPC2210為硬件平臺，在源碼公開的ZLG／IP軟件包的支持下，給出了一個嵌入式Web服務器的應用實例。
關鍵詞：Web服務器；應用程序文件系統(tǒng)；LPC2210；ZLG／IP軟件包

1 概述
隨著嵌入式技術和網絡技術的發(fā)展，嵌入式設備通過網絡接入局域網或者Internet逐步成為一種發(fā)展趨勢。嵌入式Web服務器技術以其良好的通用性和交互性為嵌入式設備提供網絡接口，對嵌入式設備實現(xiàn)遠程管理和控制，是實現(xiàn)嵌入式設備網絡化的重要技術。
本設計提出的基于ARM7的嵌入式Web服務器設計有三大技術亮點：
①采用瀏覽器／服務器(B／S)通信架構。與客戶機／服務器通信架構相比，B／S架構無需在客戶端上開發(fā)專門的應用軟件，只需從瀏覽器上輸入IP地址，直接對設備進行遠程監(jiān)控。
②傳統(tǒng)的Web服務器需要一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持用來保存內容，因而對用于存儲的硬件設備要求更高，增加了成本。本設計只需構建一個簡單的文件系統(tǒng)對網頁文件進行管理，通過網頁轉換程序將網頁文件轉換為十六進制的可編譯的數(shù)據(jù)結構，是一種直接綁定在一個應用程序
上面的文件系統(tǒng)。
③本設計構造的Web服務器提供動態(tài)內容和動態(tài)表單的支持，能滿足一般嵌入式設備的應用要求。

2 HTTP協(xié)議討論
HTTP(超文本傳輸協(xié)議)是一種應用層協(xié)議。Web服務器是基于HTTP協(xié)議運行的，Web服務器和Web客戶機之間通過HTTP協(xié)議來進行通信。在進行通信前，先要建立客戶機與服務器之間的連接：啟動Web服務器，啟動后服務器將監(jiān)聽80端口號，Web客戶機發(fā)送一個動態(tài)隨機產生的連接端口號連上服務器，從而建立一個通信通道。
HTTP協(xié)議基于請求／響應模式。一個客戶機與服務器建立好連接后，向服務器發(fā)送一個請求報文，服務器接到請求后給予相應的響應信息。響應信息的格式為一個狀態(tài)行(包括信息的HTTP協(xié)議版本號、一個成功或錯誤的代碼)，再跟上MIME信息(包括某些通用且詳細的有關應答的信息，如可選報頭、報文報體等)。HTTP協(xié)議結構如圖1所示。

3 嵌入式Web服務器的設計
3．1 嵌入式Web服務器設計思想
嵌入式Web服務器主要有以下2個用途：根據(jù)Web客戶機的請求為其提供設備運行狀態(tài)、參數(shù)；從客戶機提取控制信息，更改設備運行參數(shù)等。由于嵌入式系統(tǒng)資源的有限性，本文設計的Web服務器具有很強的針對性，具體包含以下性能：
①對動態(tài)內容和動態(tài)表單的支持，Web服務器只需處理GET和POST請求方法，無需提供對其他請求方法的支持。
②用于內容保存的“應用程序”文件系統(tǒng)，即將內容文件轉換成數(shù)據(jù)結構，直接綁定在一個應用程序上面。
③嵌入式Web服務器只實現(xiàn)與系統(tǒng)控制相關的頁面。
嵌入式Web服務器模型層次如圖2所示。