本文關鍵詞：面向龍芯2F的雙冗余以太網(wǎng)系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著嵌入式設備中網(wǎng)絡功能的發(fā)展,網(wǎng)絡嵌入式設備在網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中的應用越來越重要,系統(tǒng)要求網(wǎng)絡的可靠性越來越高。在對網(wǎng)絡通信可靠性要求的系統(tǒng)中,對網(wǎng)卡進行冗余備份成了一種重要的技術手段。 本文基于龍芯2F嵌入式系統(tǒng)在VxWorks6.7上實現(xiàn)雙冗余以太網(wǎng)的功能,用低廉的成本滿足了雙冗余以太網(wǎng)的技術要求,實現(xiàn)了網(wǎng)絡的高可靠性的系統(tǒng)性能,提升了雙冗余以太網(wǎng)的效率和可靠性。主要工作包括： 1)主要是根據(jù)龍芯2F CPCI板卡的硬件設計,將VxWorks6.7的BSP移植到板卡上,使軟件系統(tǒng)能夠正常運行。包含CPU的配置,系統(tǒng)初始化,中斷控制器的配置,硬件驅動的開發(fā),調試工具的建立。 2)開發(fā)了雙冗余以太網(wǎng)驅動。首先分析了VxWorks6.7下Interpeak網(wǎng)絡協(xié)議棧的特點,然后基于Intelgei825xx100/1000M自適應以太網(wǎng)驅動程序完成了在MUX接口下的設計和實現(xiàn),完成了雙冗余以太網(wǎng)驅動的開發(fā)。該驅動主要實現(xiàn)了兩種不同的模式,第一種模式主要是熱切換模式,當兩塊網(wǎng)卡使用同一個IP地址時,其中一個設備由于某種原因不能正常工作,另一個設備馬上就可以替代這個設備完成相同的功能；另一種模式使用異或算法,可以讓兩個網(wǎng)卡同時和不同的目標機進行數(shù)據(jù)通信,并且可以保證數(shù)據(jù)不會亂序,當一個網(wǎng)卡斷掉,另一個網(wǎng)卡也可以替代繼續(xù)工作。 3)對雙冗余以太網(wǎng)驅動程序進行了功能和性能的測試。熱切換模式下經(jīng)過測試網(wǎng)絡誤碼率≤10-3,網(wǎng)絡切換時間≤1Oms；異或算法模式下經(jīng)過測試雙網(wǎng)同時工作網(wǎng)絡傳輸速率達到單網(wǎng)卡的1.5倍,能夠到23MB/s,此模式下不僅能夠達到失效保護還可以實現(xiàn)負載均衡。
【關鍵詞】：龍芯2F VxWorks6.7 雙冗余以太網(wǎng) 熱切換 異或算法
【學位授予單位】：中國科學院大學（工程管理與信息技術學院）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.52;TP393.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 冗余的國內(nèi)外研究和應用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 非實時操作系統(tǒng)中的冗余網(wǎng)卡技術的典型應用12-13
• 1.2.2 實時操作系統(tǒng)中的冗余網(wǎng)卡技術13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點13-16
• 第二章 硬件平臺分析和軟件系統(tǒng)設計16-26
• 2.1 系統(tǒng)主板結構分析16-17
• 2.2 各模塊硬件結構分析17-20
• 2.2.1 龍芯2號處理器17
• 2.2.2 核心模塊功能分析17-18
• 2.2.3 南橋模塊功能分析18-19
• 2.2.4 雙冗余以太網(wǎng)卡模塊功能分析19-20
• 2.3 操作系統(tǒng)的選擇與分析20-24
• 2.3.1 操作系統(tǒng)的選擇20-22
• 2.3.2 VxWorks系統(tǒng)分析22-24
• 2.4 小結24-26
• 第三章 BSP的移植26-36
• 3.1 BSP的分析26-28
• 3.2 BSP的開發(fā)步驟28-29
• 3.3 地址空間配置29-30
• 3.3.1 I/O地址空間配置29
• 3.3.2 內(nèi)存地址空間配置29-30
• 3.4 中斷控制器的配置30-33
• 3.5 串口驅動移植33-34
• 3.6 網(wǎng)卡驅動移植34-35
• 3.7 小結35-36
• 第四章 雙冗余以太網(wǎng)驅動的設計與實現(xiàn)36-52
• 4.1 雙冗余以太網(wǎng)驅動的設計思路36-40
• 4.1.1 VxWorks6.7的網(wǎng)絡結構36-39
• 4.1.2 雙冗余以太網(wǎng)驅動的層次結構39-40
• 4.2 雙冗余以太網(wǎng)驅動的兩種模式40-47
• 4.2.1 熱切換模式的策略41-44
• 4.2.2 異或算法模式的策略44-47
• 4.3 基于Intel gei82546芯片的雙冗余以太網(wǎng)驅動的實現(xiàn)47-51
• 4.3.1 雙冗余以太網(wǎng)卡驅動的實現(xiàn)47-50
• 4.3.2 雙冗余網(wǎng)卡驅動的故障診斷50-51
• 4.4 小結51-52
• 第五章 雙冗余以太網(wǎng)驅動的測試52-61
• 5.1 熱切換模式測試52-57
• 5.2 異或算法模式測試57-59
• 5.3 熱切換算法和異或算法測試結果比較59-60
• 5.4 小結60-61
• 第六章 結論與展望61-62
• 參考文獻62-64
• 致謝64-65
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的論文與研究成果65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 張曉華,李智濤,徐釗;VxWorks網(wǎng)絡協(xié)議棧的MUX接口[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2002年05期

2 王守林;蘇建華;;VxWorks下PCI網(wǎng)卡驅動程序結構與實現(xiàn)[J];工業(yè)控制計算機;2005年12期

3 胡偉武;張福新;李祖松;;龍芯2號處理器設計和性能分析[J];計算機研究與發(fā)展;2006年06期

4 伍鳴;張福新;林偉;許先超;袁楠;王劍;;龍芯2號處理器系統(tǒng)優(yōu)化關鍵技術[J];計算機研究與發(fā)展;2006年06期

5 劉錫祥;徐曉蘇;;VxWorks環(huán)境下的雙網(wǎng)卡智能冗余設計[J];計算機工程;2009年12期

6 王X;李少青;;基于CompactPCI技術的雙冗余網(wǎng)卡設計[J];計算機工程與科學;2008年06期

7 寇云林;陳懷民;段曉軍;陳偉;;VxWorks END網(wǎng)絡驅動軟件的開發(fā)與實現(xiàn)[J];計算機測量與控制;2009年01期

8 王景剛;鄧如玉;楊小平;;基于VxWorks的網(wǎng)卡驅動設計[J];中國新技術新產(chǎn)品;2010年14期

9 田煒,劉利強,袁贛南;VxWorks環(huán)境下雙網(wǎng)卡冗余備份技術的實現(xiàn)[J];自動化技術與應用;2003年07期

  本文關鍵詞：面向龍芯2F的雙冗余以太網(wǎng)系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：381951