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一种用于嵌入式系统的可变长缓冲区设计及其实现
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2009-08-19
贾永世
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为嵌入式TCP/IP 协议栈设计了一种简洁高效的缓存机制，基于裸机实现，实现变
长和定长缓冲区管理，提供动态分配和回收，针对数据源和流向提供PBUF_ROM, PBUF_RAM,PBUF_REF, PBUF_POOL 四种不同的缓冲区实现，提供了对这些缓冲区的操作，并对性能作了简要分析。
关键词 TCP/IP 协议栈缓冲区管理，PBUF，嵌入式系统，内存再分配算法
TCP/IP 协议分层处理数据，数据要在协议层间流动，存储系统的主要用途是在网络各
层接口间传递数据时保存数据。另外，存储系统还需要存放通信双方的源地址、目的地址、源端口和目的端口等信息。
基于以上目的，对存储管理能力有如下要求：（1）适合存放不同长度的数据。（2）方便地操作变长缓存。（3）尽量减少为完成这些操作所做的数据拷贝。
另外，嵌入式系统中资源有限，传统PC 上的实现对于嵌入式来说过于庞大复杂，需要
去掉传统实现中复杂的部分，使得缓存的分配回收简单、可靠，减少内存的使用。
LwIP 是一个应用比较广泛的嵌入式TCP/IP 协议栈。LwIP 协议栈参考目前使用最广泛的
BSD UNIX 的Mbuf 缓存管理系统，去掉Mbuf 中实现复杂的、开销大的部分，根据嵌入式系统的实际需要，以减少内存使用量、增强实时性、可移植性为目标，设计实现了pbuf。本文分析LwIP 的缓存管理系统实现，并实现在EuroDOSIS 协议栈的嵌入式系统中应用。
长和定长缓冲区管理，提供动态分配和回收，针对数据源和流向提供PBUF_ROM, PBUF_RAM,PBUF_REF, PBUF_POOL 四种不同的缓冲区实现，提供了对这些缓冲区的操作，并对性能作了简要分析。
关键词 TCP/IP 协议栈缓冲区管理，PBUF，嵌入式系统，内存再分配算法
TCP/IP 协议分层处理数据，数据要在协议层间流动，存储系统的主要用途是在网络各
层接口间传递数据时保存数据。另外，存储系统还需要存放通信双方的源地址、目的地址、源端口和目的端口等信息。
基于以上目的，对存储管理能力有如下要求：（1）适合存放不同长度的数据。（2）方便地操作变长缓存。（3）尽量减少为完成这些操作所做的数据拷贝。
另外，嵌入式系统中资源有限，传统PC 上的实现对于嵌入式来说过于庞大复杂，需要
去掉传统实现中复杂的部分，使得缓存的分配回收简单、可靠，减少内存的使用。
LwIP 是一个应用比较广泛的嵌入式TCP/IP 协议栈。LwIP 协议栈参考目前使用最广泛的
BSD UNIX 的Mbuf 缓存管理系统，去掉Mbuf 中实现复杂的、开销大的部分，根据嵌入式系统的实际需要，以减少内存使用量、增强实时性、可移植性为目标，设计实现了pbuf。本文分析LwIP 的缓存管理系统实现，并实现在EuroDOSIS 协议栈的嵌入式系统中应用。
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