基于ARM的嵌入式WEB服务器的研究和设计(2)
1.2 嵌入式系统在Internet 上的发展
随着Web技术的发展和应用，嵌入式Web服务器对嵌入式设备也显示出越来越重要的作用，所以嵌入式Web服务器已经成为目前国内外嵌入式研究的一个热点。越来越多的网络通信设备、智能家电设备、监控系统、工业控制的设备都己实现内置嵌入式Web服务器，用户、操作人员可以直接使用Web浏览器通过设备的以太网接口或者其他网络来远程访问内置Web服务器，从而实现对设备运行状态的观测和运行参数的配置等功能[2,5]。
1.3 课题的提出
嵌入式Web服务器是实现嵌入式系统通过Web方式与Internet互联的关键组成部分，直接影响网络应用系统运行的质量与效率，对其进行研究对Internet技术的发展有重要意义。把嵌入式Web服务器设计成一个单独模块，提供标准接口，今后，只要在软件上做少许的修改就能很容易地应用到其他的嵌入式设备中，具有一定的推广价值。
1.3.1 课题的任务和目标
随着现代通信技术和网络技术的发展，特别是基于TCP/IP通信协议的Web技术得到了广泛的应用。Web技术允许任意地点的计算机用户通过Web浏览器接入网络，访问Web服务器发布的各类信息，实现世界范围内的互联。随着Web技术和嵌入式技术的快速发展，给嵌入式系统进入Internet提供了绝佳的途径，各种信息家电，如可视电话、移动电话、机顶盒、数码相机和PDA等嵌入式设备可以方便的介入网络。为提高生产效率和管理水平，通过Web技术对设备进行远程控制、管理和文护，从浏览器上直接监控现场设备的运行。因此本课题的任务和目标是在ARM 开发板上移植嵌入式Web 服务器，设计一个电能质量监测终端浏览页面，实现电能质量数据的Web 发布。
1.3.2 课题的研究方法
通过比较和分析各类主要开发板和目前较为流行的嵌入式操作系统的优缺点，本课题选择三星公司的S3C2440 ARM 开发板和Linux 操作系统。PC 机上通过VMware 虚拟机搭建Linux 操作系统的交叉编译环境。裁剪嵌入式Linux 操作系统使其能在S3C2440 开发板上运行，制作文件系统并移植。最后移植嵌入式Web 服务器boa 和cgic 库，实现具有Web 服务器的嵌入式系统。完成以上工作便可以设计网页了，最后把设计网页的相关文件烧到开发板上即可。网页的实时数据发布通过CGI 程序的随机数实现。
2 硬件结构和相关知识
2.1 硬件结构
本系统的硬件结构图如图2-1 所示。
图2-1 硬件结构图
本系统以S3C2440 为核心，通过网卡MD9000以及RJ45 接口来链接网络。系统采用2M 的NOR Flash和256M 的NAND Flash，NOR Flash 用于存放u-boot，NAND Flash 主要用于存放u-boot、Linux 内核和文件系统，也可以存放应用程序。本系统的SDRAM 内存为64M。
2.2 嵌入式Linux操作系统
Linux以其源代码公开、优良的内核健壮性以及低廉的价格优势，使之成为当代具有影响力的主流操作系统之一，在互联网服务器中发挥着重要的作用[4]。但若应用于嵌入式领域，Linux需要进行裁剪和改造，针对不同的嵌入式处理器以及系统的设计需求进行相应的移植，以符合系统对代码规模以及操作系统实时性的要求。同时当Linux成为嵌入式操作系统后，又表现出了它在嵌入式领域中的领先优势，主要表现在[11]：其一，具有优良的开发工具使得Linux可以跨越ICE（在线仿真器）等屏障；其二，具有完备的网络支持和高效的网络通讯性能；其三，Linux内核健壮，运行稳定；其四，使用Linux的嵌入式产品成本较低等。
在Linux 系统下应用程序的开发，编译的时候使用gcc编译，但是，基于ARM 开发板的Linux 应用程序的开发，需要使用arm-linux-gcc编译[12]。编译后的可执行文件通过各种方式下载到开发板上才能运行，下载程序到目标板上可以通过NFS文件系统挂载，仿真器下载可执行程序，或通过U盘、SD卡挂载可执行程序。