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随着互联网络规模的扩大,上网设备的增多,基于IPv4的互联网IP地址缺乏问题越来越引起广泛的关注。为了扩大可用的互联网IP地址空间,IETF在1998年底就已经制定了IPv6的草案。IPv6的设计,不仅解决地址短缺的问题,还改进了IPv4在使用中的不足,如服务质量(QoS)、安全性、组播、移动性等。与此同时,各种小设备的网络化也将形成世界性潮流,各种家电产品都将纷纷进入数字化、网络化行列。
目前大部分有网络连接功能的小设备的实现,只实现了IPv4协议栈。对于小设备在未来互联网中的应用,需要有IPv6协议栈的支持。而且,如果有实时操作系统(RTOS)的支持,那么将更方便上层应用的开发和满足某些应用对实时性的要求。所以,在嵌入式小设备的开发中,只要资源允许,都应考虑使用RTOS。因此,设计和实现在小设备平台上的带有IPv4/IPv6双协议栈的RTOS是一件非常有价值的工作。
ARM7TDMI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,适合于网络设备,所以本课题选择的开发平台使用以ARM7TDMI为核的S3C44B0X处理器。为了能实现网络通信,首先开发了RTL8019AS网络芯片的驱动程序。因为uCOS-Ⅱ是占先式的实时内核,能给上层应用提供很好的实时性,所以本课题选择了uCOS-Ⅱ。考虑到小设备在处理速度和存储空间方面的限制,本课题移植占用资源较少,功能完善的IPv4协议栈-lwIP。由于lwIP协议栈只具有IPv4功能,本课题在lwIP协议栈中增加了IPv6功能。结合小设备的特点和草案对IPv6实现的要求,实现时对IPv6协议进行了裁剪。最后还开发了三个上层应用对协议栈进行了测试,测试结果说明协议栈是能够正常运行的。