隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )硬件、軟件的迅猛發(fā)展，嵌入式系統被廣泛應用到工作和生活的各個(gè)領(lǐng)域中，如何對這些設備進(jìn)行管理成為嵌入式系統軟件開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要方面。用戶(hù)只有通過(guò)設備所提供的管理接口對共進(jìn)行配置、管理和監控，因些管理接易用程度和效率成為衡量設備優(yōu)劣的重要標準之一。在嵌入式設備中加入 HTTP服務(wù)能將其轉化成Web Server，可以向Internet或內部網(wǎng)提供基于Web的圖形化管理接口，用戶(hù)可以使用瀏覽器作為接口來(lái)訪(fǎng)問(wèn)嵌入式設備。這樣不僅使設備的易用性大大提高，而且可以省去專(zhuān)用管理軟件，從而方便地進(jìn)行統一管理。

    1 Wind Web Server介紹

    VxWorks是WindRiver公司開(kāi)發(fā)的具有工業(yè)體體育場(chǎng)地位的高位能實(shí)時(shí)操作系統內核，它是一個(gè)運行在目標機上的高性能、可裁減的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，具有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )功能，支持市面上逾90%的處理器。該公司的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧產(chǎn)品Wind Web Server提供了功能強大的基于Web方式的網(wǎng)絡(luò )管理系統，可以無(wú)縫地集成到任何基于VxWorks的嵌入式應用中。

    Wind Web Server具有以下特性：

    ?完全支持HTTP 1.1標準

    ?不需要文件系統

    ?支持Java Applets、圖像文件、聲音文件等

    ?可通過(guò)標記支持SSI

    ?URL處理可定制

    ?靈活配置的模塊結構

    ?腳本?。?～40KB）

    ?支持用戶(hù)/用戶(hù)組/密碼認證

    ?有IP過(guò)濾機制

    ?支持CGI

    ?可記錄日志

    ?支持別名

    ?支持服務(wù)器推送（Server push）技術(shù)。

    Wind Web Server采用模塊設計，可以方便地進(jìn)行裁剪以滿(mǎn)足應用的特殊要求。根據配置，Wind Web Server需要7～40KB的內存。在嵌入式系統中硬件資源寶貴，有時(shí)并不需要文件系統。Wind Web Server提供了一個(gè)工具Pagepack，可以在編譯和連接時(shí)將Web內容放在程序代碼中，從而可以存儲在ROM中。

    2 Wind Web Server結構

    嵌入式系統的使用的資源是受限的，在許多飛速下甚至沒(méi)有外部存儲系統，這一點(diǎn)要求嵌入式系統的 Web服務(wù)器與UNIX和Windows平臺上的Web服務(wù)器有很大不同。Wind Web Server采用模塊化和可伸縮的系統結構，允許用戶(hù)進(jìn)行裁剪以滿(mǎn)足資源的不同限制。

    Wind Web Server由以下關(guān)鍵部分組成：

    ?Web服務(wù)器核心

    ?HTTP請求處理模塊（RPM）

    ?RPM調度程序

    ?服務(wù)器端符號表

    ?API函數

    2.1 Web服務(wù)器核心和RPM調度程序

    Web服務(wù)器核心作為一個(gè)任務(wù)運行在目標系統中。提供網(wǎng)絡(luò )服務(wù)綁定、Socket函數調用和初始化參數的設置等。RPM調度程序決定怎樣響應HTTP請求，即決定了HTTP請求的地址和RPM的對應關(guān)系。

    2.2 HTTP請求處理模塊（RPM）

    HTTP請求處理模塊分為兩大類(lèi)：系統RPM和用戶(hù)RPM。其中系統RPM執行HTTP請求的基本處理，包括：記錄日志、處理別名與MIME頭、IP地址檢查、密碼驗證和訪(fǎng)問(wèn)限制。而用戶(hù)RPM處理具體的頁(yè)面請求，包括：文件系統RPM、SSI（Server Side Include）RPM、CGI PRM、用戶(hù)函數調用RPM、服務(wù)器推送RPM等。另外用戶(hù)可以使用自定義RPM完成一些特殊的處理過(guò)程。

    2.3 服務(wù)器端符號表

    Wind Web Server主要通過(guò)符號表來(lái)支持Web存取目標機中的變量，每個(gè)符號表包含如下屬性：

    ?Address 內存地址

    ?Name 名稱(chēng)

    ?Descrip 描述

    ?Type 數據類(lèi)型

    ?Num Elems 變量個(gè)數

    ?GET Routine 讀加調函數

    ?GET Param 調回調數數的參數

    ?SET Routine 寫(xiě)回調函數

    ?SET Param 寫(xiě)回調函數的參數

    ?Access ID 變量的訪(fǎng)問(wèn)控制

    將網(wǎng)頁(yè)請求和符號表聯(lián)系起來(lái)的方法有兩種：擴展 SSI和服務(wù)器推送。

    （1）擴展SSI的實(shí)現

    可以在 HTML網(wǎng)頁(yè)中使用標記，每個(gè)標記都與存在于Wind Web Server符號表中的一個(gè)讀或寫(xiě)回調函數相對應。當網(wǎng)頁(yè)為Wind Web Server請求時(shí)，包含變量值等動(dòng)態(tài)信息的讀或寫(xiě)回調函數輸出替代了網(wǎng)頁(yè)上的標記，從而動(dòng)態(tài)顯示或提交數據內容。這項技術(shù)同時(shí)提高了在HTML頁(yè)中處理表單的能力。傳統的Web Server只能處理事先確定的缺省的表單元素，在Wind Web Server，實(shí)際值可以從符號表中得以，然后在HTML頁(yè)被提交到客戶(hù)端前插入到表單中。Wind Web Server還提供了一個(gè)工具formpack，用于在包含表單的普通網(wǎng)頁(yè)中加入標記。

    Wind Web Server中已經(jīng)包含標準的SSI實(shí)現，如輸入框、下拉列表、復選框等。另外，用戶(hù)可以加入自定義的SSI函數以處理特定的HTTP請求。

    （2）服務(wù)器推送的實(shí)現

    HTTP是一種請求響應協(xié)議，如果要對服務(wù)器端進(jìn)行持續的監控，必須不斷地發(fā)送請求刷新頁(yè)面，這將大大加重服務(wù)器的負擔。Wind Web Server能夠使用內嵌的Linve Control模塊在頁(yè)面中的Java applet與服務(wù)器端的符號表之間建立一條持續的交線(xiàn)鏈路，使服務(wù)器端符號表變量的改變無(wú)需客戶(hù)端請求而直接對客戶(hù)端發(fā)布，從而實(shí)現了服務(wù)器推送的目的。

    2.4 HTTP請求處理過(guò)程

    一個(gè)典型的 HTTP請求處理包含以下步驟：

    （1）接收到HTTP請求后，服務(wù)器取出包含目的URL的請求地字符串，將其存入描述HTTP請求的數據結構中；

    （2）如果該請求是頁(yè)面提交，即如下形式：http://target/xxx.xxx.htm？para1=xxx?2=xxx，則將提交參數存入環(huán)境變量QUERY_STRING中。

    （3）調用所有已配置的系統RPM，如果返回正確，則繼續；

    （4）調用頁(yè)面對應的用戶(hù)PRM，如果該頁(yè)面中包含SSI標記，則調用SSI RPM；

    （5）查找標記，例如：則調用標準SSI函數ShowValue（）對符號表中的變量usersymbol進(jìn)行處理，然后將得到的變量值插入要返回的HTML頁(yè)面中，傳送至客戶(hù)端。

    3 并發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)

    3.1 自定義用戶(hù)RPM

    通過(guò)調用函數 httpRomConfAdd(HTTP_M_GET,"/user_rpm/"User_rpm),把形如http://x.x.x.x/user_rpm/*.htm?para1=xxx?2=xxx的請求用函數框架如下：

    short User_rpm(HTTP_REQ_ID reqId{

    char* para;

    httpStatusSet (reqId,HTTP_OK);

    httpHeaderGenerate (reqId); /*產(chǎn)生THHP頭*/

    para=httpGetEnv(reqId,"QUERY_STRING"); /*得到輸入參數*/

    …… /*處理輸入參數及準備輸出結果*/

    httpStringPut (reqId,"..."); /*開(kāi)始輸出*/

    …… /*輸出全部HTML語(yǔ)句*/

    httpStringPut(reqId,"...")； /*結束輸出*/

    return(RPM_DONE);

    }

    3.2 自定義SSI處理函數

    通過(guò)調用函數 httpSsiFnConfAdd（"user ssi",User_ssi）建立自定義SSI處理函數User_ssi。當而面中包含如下標記時(shí)：，服務(wù)器將調用函數User_ssi（參數為para），并將輸入插到準備返回的HTTP頁(yè)面中。函數User_rpm的實(shí)實(shí)框架如下：

    short User_ssi(HTTP_REQ_ID redid,char * szArg){

    char *para;

    parg=szArg; /*得到輸入參數*/

    …… /*處理輸入參數及準備輸出結果*/

    httpStringPut (reqId,"…")； /*輸出全部HTML語(yǔ)句*/

    return(HTTP_OK);

    }

    3.3 et Java applet實(shí)現服務(wù)器推送

    Live Control模塊的API提供如下Java類(lèi)的實(shí)現：

    ?DirectRegistry Applet與符號表進(jìn)行通訊的基本部件

    ?DirectReadProxy 從DirectRegistry中獲取符號表變量的改變

    ?DirectWriteProxy 更新DirectRegistry中符號表變量的值

    ?DataObjectChangeListenet、DataObjectStatusListener用于監聽(tīng)的容器

    用 Java applet實(shí)現服務(wù)器推送的框架如下：

    （1）創(chuàng )建用于連接服務(wù)器端的DirectRegistry類(lèi)的實(shí)例：

    myServerURL=new URL(http://"+getDocumentBase().getHost()+"/lc/");

    myRegistry=new DirectRegistry(myServerURL);

    (2)創(chuàng )建用于監聽(tīng)符號表變量的Java部件：

    myWidget=new TextWidget("0",10);

    (3)創(chuàng )建DirectReadProxy和DirectWriteProxy的實(shí)例用于讀寫(xiě)符號表變量mySymbol：

    myReadProxy=new DirectReadProxy("mySymbol");

    myWriteProxy=new DirectWriteProxy("mySymbol");

    (4)將Java部件myWidget加入myReadProxy和my Write Proxy，成為監聽(tīng)容器：

    myReadProxy.addDataObjectChangeListener(myWidget)；

    myWriteProxy.addDataObjectChangeListener(myWidget)；

    （5）將已創(chuàng )建的監聽(tīng)容器myReadProxy、myWriteProxy加入myRegistry中，完成Applet與服務(wù)器端Live Control模塊的連接：

    myRegistry.addPropertyChangeListener(myReadProxy);

    myRegistry.addPropertyChangeListener(myWriteProxy)；

    另外，用戶(hù)可以創(chuàng )建自己的 Java部件和DataObject ChangeListener方法，以完成更高級的應用。

    3.4 配置HTTP服務(wù)

    Wind Web Serrver可進(jìn)行裁剪用于不同的應用環(huán)境，可配置的參數較多，同時(shí)參數之間相互影響。因此參數的配置是否妥當將直接影響HTTP服務(wù)的性能，甚至導致HTTP服務(wù)不能正常工作。其中對Web Server內存池的配置使用尤為關(guān)鍵，需要進(jìn)行仔細調整和多次測試。另外整個(gè)系統的網(wǎng)絡(luò )內存池的容量也直接影響HTTP服務(wù)的性能，需要結合系統規模進(jìn)行配置。

    4 實(shí)例應用

    在 ADSL匯接器系統軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用Wind Web Server開(kāi)發(fā)了基于Web的圖形化設備管理接口，用戶(hù)在任何地點(diǎn)只需使用瀏覽器就可以對設備進(jìn)行全面的管理，包括：

    ?可以對系統用戶(hù)認證和管理，不同的用戶(hù)具有不同的操作權限；

    ?可以對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，頁(yè)面依照機柜布局設計。設備面板和頁(yè)面上的各種信號燈同步變化，一目了然。同時(shí)可以在頁(yè)面上直接使用設備面板上的各種按鍵，操作方便。采用了服務(wù)器推送技術(shù)，降低了網(wǎng)絡(luò )通信量和系統負擔；

    ?可以對初如化數據進(jìn)行修改和保存；

    ?可以遠程更新整個(gè)軟件系統；

    ?可以隨時(shí)獲取和清除計費信息。

    整個(gè)程序（含頁(yè)面代碼）共 200K 字節左右，任務(wù)的優(yōu)先級設為最低，不影響原系統的正常運行，達到了很好的效果。