可移植的嵌入式WEB服务器软件设计

的差异；

8)其他功能: 包括总线数据读写、错误处理和可利用资源管理等；

2、基于中间件的嵌入式WEB服务器软件

在工业监控应用领域，选择WEB服务器构架的监控系统是非适合的，因为它不仅可以实现监控的目的，而且可以统一操作维护界面。在这种系统中，需要使用运行在现场的设备作为WEB服务器，在控制室则通过浏览器来查看现场的情况，还可以通过WEB服务器的CGI等接口，对现场设备进行人为的控制。

WEB服务器采用HTTP协议与客户端浏览器进行信息交互，通过服务器应用程序可以实现对远程设备的访问和控制。HTTP是应用层的协议，它于1990年提出，经过多年的使用与发展，得到了不断地完善和发展。

HTTP协议是基于请求／响应模式的，客户机与服务器建立连接后，发送一个请求给服务器，请求的格式为：统一资源标识符、协议版本号，后边是 MIME信息（包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容）。服务器接收到请求后，会给予相应的响应信息，其格式为一个状态行（包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码），后边是MIME信息（包括服务器信息、实体信息和可能的内容）。

在WEB服务器中，客户与服务器是一个相对的概念，只存在于一个特定的连接期间，即在某个连接中的客户在另一个连接中可能作为服务器。WEB服务器运行时，一直在TCP80端口（WEB服务器的缺省端口）监听，等待连接的出现。下面是WEB服务器通过HTTP协议进行信息交换的步骤：

1)建立连接：连接的建立是通过申请套接字实现的。客户打开一个套接字并把它绑定在一个端口上，如果成功，就可以通过这个套接字进行数据收发了。

2)发送请求：打开一个连接后，客户机把请求消息送到服务器的监听端口上，服务器读取数据，并从接收数据中识别请求动作。HTTP/1.0 请求消息的典型格式为：

请求消息 = 请求行（通用信息|请求头|实体头） CRLF[实体内容]

请 求 行 = 方法　请求URL　HTTP版本号　CRLF

方 法 = GET|HEAD|POST|扩展方法

URL = 协议名称+宿主名+目录与文件名

如： GET http://192.168.1.1/index.htm HTTP/1.0

3)发送响应：服务器在处理完客户的请求之后，要向客户机发送响应消息。HTTP/1.0的响应消息格式如下：

响应消息 = 状态行（通用信息头|响应头|实体头）　CRLF　[实体内容]

状 态 行 = HTTP版本号　状态码　原因叙述

状态码表示响应类型

1××　　 保留

2××　　 表示请求成功地接收

3××　　 为完成请求,客户需进一步细化请求

4××　　 客户错误

5××　　 服务器错误

4)关闭连接：通讯结束后，客户和服务器双方都可以通过关闭套接字来结束TCP/IP对话。

在具体的嵌入式WEB服务器软件中，除了受制于目标硬件有限的资源外，还有一个限制就是对文件系统的支持上，因为并不是所有的目标设备都会采用文件系统，唯一可以肯定的就是嵌入式系统中一定会有非遗失性存储器，如FLASH，这样在设计嵌入式WEB服务器时，需要提供一种工具，将多个WEB网页文件转换成一个数组，并在WEB服务器中建立索引，当请求某个网页文件时，通过这个索引来查找对应的文件数据，并发送出去。嵌入式WEB服务器软件大致可以分为四个部分：通讯模块、HTTP请求处理模块、ROM文件系统、CGI接口模块。下面是嵌入式WEB服务器软件的模块结构图：

WEB服务器软件结构示意图

在上图所示的模块结构图中，通讯处理模块通过中间件提供的网络服务接口完成SOCKET连接的管理和数据收发工作；HTTP请求处理模块主要完成 HTTP消息的识别和处理；ROM文件系统则实现文件系统的模拟，为HTTP请求处理模块提供文件读写操作；CGI接口模块是客户端控制远程设备的工具，它解释来自客户端的一些操作请求，并控制目标设备执行具体的操作。

3、结束语

根据以上这个模型设计的WEB服务器，满足了工业控制对基于WEB服务器的远程管理需求，扩展的CGI接口可以实现管理系统和目标系统之间的交互，达到对远程目标控制的目的，同时软件具有良好的可移植性。

本文作者创新点: 跟传统的WEB服务器相比，基于中间件技术的嵌入式WEB服务器软件，具有结构简单、操作灵活的特点，不仅可以很好的适用于资源稀缺的嵌入式系统，而且能够非常方便的在多种操作系统之间进行移植。中间件技术能以最小的代价完成代码的移植，提高整个软件的可移植性，同时这种良好的移植性还会给代码维护带来方便。

参 考 文 献

[1]李程，李迅波．Web Services在园区智能系统建设中的应用［J］．微计算机信息，2006，22-14：37-39

[2]Brian W.Kernigham 裘宗燕译 程序设计实践 机械工业出版社 2003.9

[3]Andrew N.Sloss 沈建华译 ARM嵌入式系统开发—软件设计与优化

北京航空航天大学出