嵌入式通信软件设计
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- 作者： （美）T.Sridhar
- 译者： 彭甫阳 王怀彬 王安生
- 丛书名： 嵌入式系统译丛
- 出版社：北京航空航天大学出版社
- ISBN：7810773615
- 上架时间：2006-8-30
- 出版日期：2004 年11月
- 开本：16开
- 页码：177
- 版次：1-1
- 所属分类：
计算机 > 计算机组织与体系结构 > 嵌入式计算机
通信 > 综合
内容简介回到顶部↑
全书共分9章，内容涉及通信软件的OSI七层模型、软件的划分、协议软件的实现、通信软件中表和其它数据结构、缓冲区管理、定时器管理、管理软件及相关问题、多板通信软件设计以及嵌入式通信软件开发过程等，还提供了通信软件设计的真实实例。很多内容以前只是散见于一些技术文献、内部文件甚至设计人员的头脑中，本书是第一次系统地对这些内容进行整理和提升。本书既适合于初学者，也适合于有经验的程序员；既可作为大学通信软件设计课程的教材，也可作为软件实践者自学和提高的参考书。...
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第1章 引言.
1.1 osi参考模型1
1.1.1 物理层3
1.1.2 数据链路层3
1.1.3 网络层3
1.1.4 传输层4
1.1.5 会话、表示和应用层4
1.1.6 网络通信4
1.2 通信设备5
1.3 软件构件类型9
1.3.1 协议软件9
1.3.2 基础软件和系统软件10
1.4 设计考虑——序曲11
1.5 小结12
1.6 阅读材料12
1.7 习题12
第2章 通信系统软件考虑
2.1 基于主机的通信13
2.1.1 用户模式与核心模式13
2.1.2 主机网络接口15
1.1 osi参考模型1
1.1.1 物理层3
1.1.2 数据链路层3
1.1.3 网络层3
1.1.4 传输层4
1.1.5 会话、表示和应用层4
1.1.6 网络通信4
1.2 通信设备5
1.3 软件构件类型9
1.3.1 协议软件9
1.3.2 基础软件和系统软件10
1.4 设计考虑——序曲11
1.5 小结12
1.6 阅读材料12
1.7 习题12
第2章 通信系统软件考虑
2.1 基于主机的通信13
2.1.1 用户模式与核心模式13
2.1.2 主机网络接口15
译者序回到顶部↑
通信与计算机的结合彻底改变了我们的世界，而各种各样的通信设备是实现这一切的基础。在绝大多数通信设备中，嵌入式通信软件发挥着越来越重要的作用。但对一般软件开发人员来说，嵌入式通信软件的开发仍是高深莫测的。.
本书作者T．Sridhar是FutureSoft公司的首席技术官和分管工程的副总裁，负责通信系统软件结构设计，具有非常丰富的嵌入式通信软件设计和开发经验。在本书中，他将揭开嵌入式通信软件设计的神秘面纱，系统地引领读者进入这一领域。从嵌入式通信软件的基本概念，到通信软件设计中要考虑的专门问题，再到嵌入式软件设计和开发中的高级专题和技术细节，循循善诱，层层深入。
全书共分9章，内容涉及通信软件的OSI七层模型、软件的划分、协议软件的实现、通信软件中的表和其它数据结构、缓冲区管理、定时器管理、管理软件及相关问题、多板通信软件设计以及嵌入式通信软件开发过程等，还提供了通信软件设计的真实实例。本书内容全面，从嵌入式通信软件的基本概念、技术和方法到高深的专题研究，覆盖了嵌入式通信软件设计人员感兴趣的几平所有方面。书中很多内容以前只是散见于一些技术文献、内部文件甚至设计人员的头脑中，现在作者第一次很好地将其组织到了本书中。..
本书是关于嵌入式通信软件设计方面的好书，是有志从事嵌入式通信软件设计和开发人员的必读教材。既适合于初学者，也适合于有经验的程序员；既可作为大学通信软件设计课程的教材，也可作为软件实践者自学和提高的参考书。每章后有参考文献阅读提示和练习题，有助于加深印象，深入研究。
由于译者水平所限，译文中难免出现不妥之处，敬请读者批评指正。...
译者
2004年8月
本书作者T．Sridhar是FutureSoft公司的首席技术官和分管工程的副总裁，负责通信系统软件结构设计，具有非常丰富的嵌入式通信软件设计和开发经验。在本书中，他将揭开嵌入式通信软件设计的神秘面纱，系统地引领读者进入这一领域。从嵌入式通信软件的基本概念，到通信软件设计中要考虑的专门问题，再到嵌入式软件设计和开发中的高级专题和技术细节，循循善诱，层层深入。
全书共分9章，内容涉及通信软件的OSI七层模型、软件的划分、协议软件的实现、通信软件中的表和其它数据结构、缓冲区管理、定时器管理、管理软件及相关问题、多板通信软件设计以及嵌入式通信软件开发过程等，还提供了通信软件设计的真实实例。本书内容全面，从嵌入式通信软件的基本概念、技术和方法到高深的专题研究，覆盖了嵌入式通信软件设计人员感兴趣的几平所有方面。书中很多内容以前只是散见于一些技术文献、内部文件甚至设计人员的头脑中，现在作者第一次很好地将其组织到了本书中。..
本书是关于嵌入式通信软件设计方面的好书，是有志从事嵌入式通信软件设计和开发人员的必读教材。既适合于初学者，也适合于有经验的程序员；既可作为大学通信软件设计课程的教材，也可作为软件实践者自学和提高的参考书。每章后有参考文献阅读提示和练习题，有助于加深印象，深入研究。
由于译者水平所限，译文中难免出现不妥之处，敬请读者批评指正。...
译者
2004年8月
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随着因特网的迅速普及，通信设备的重要性也不断提升。这些设备用在网络的各个部分，从联网的PDA个人数据代理和寻呼机，到复杂的中心局交换机。绝大多数的网络设备都有健全的通信软件功能，用于和其它设备及网络管理器等控制实体通信。.
与其它工程领域一样，设计是产品开发的第一步。目前，已有一些网络和通信方面的书，包括网络系统设计的工程方法方面的书。本书主要讨论通信系统的软件问题，特别是用来构造嵌入式通信设备的软件。主机系统好多年前就已有协议和联网功能，事实上，它们成了操作系统的一部分。本书则专注于嵌入式通信系统，特别是采用实时操作系统的嵌入式通信系统。
本书从嵌入式系统软件设计人员的角度讨论通信软件的设计。这就要求读者对实时系统概念有所了解，如任务、中断、调度和进程间通信等。本书包括了各类工程组织和工程实践方面的一些问题。读者也许会对某些概念已经熟悉，因为也许读者在公司的内部文件或厂商的白皮书中见过。
在我从事通信软件设计和开发的岁月，有幸与几位通信软件方面的专家打交道。这些专家向我提供和指出了许多通信软件设计方面的窍门和技术。本书的出发点就是介绍这些通信软件设计方面的问题，以帮助初入通信软件设计的工程人员打下一个好的基础。
目标读者
本书基本读者是那些编写通信软件的嵌入式系统工程师，包括新进入通信软件开发领域的人员和在该领域已有一定经验的人员。第一类人员能从本书获得他们通常要从文章、同事、内部文件和Web站点等多个渠道才能搜集到的信息。第二类人员通过本书能对系统中的其它问题有所了解，如协议栈开发人员能学到有关系统结构和软件方面的知识。
本书还适合正开始通信软件编写的嵌入式工程师和正进行通信软件项目的研究生和本科生阅读。
本书组织
第1章讨论基于软件的实现环境中OSI的七层模型，概要讨论了通信设备的一些问题。这是通信设备软件开发的基础。
第2章详细讨论了通信系统软件设计涉及的各个因素；讨论了主机和嵌入式通信软件的需求，包括实时操作系统、协议栈、硬件加速和设计折衷等。还详细介绍了带硬件加速和不带硬件加速情况下的软件设计。
第3章从软件划分的角度再次审视分层的概念，探讨了为什么严格分层是很困难的。还介绍了任务、模块和接口需求。
第4章是有关协议栈及其实现的详细描述。本章讨论的内容有状态表及其实现，协议模块之间的接口和协议栈的管理。
第5章讨论了通信系统所用表的设计问题。配置、状态和统计以及协议操作可能都需要表。本章讨论了表的数据结构分配、表的设计及表的访问机制。..
第6章详细分析了通信软件设计中的缓冲区管理和定时器管理方案；讨论了mbuf和STREAMS缓冲区方案，还讨论了定时器的设计，包括定时器任务和事件的使用。
第7章主要讨论通信系统中管理软件的设计。所讨论的一些关键问题有：管理方案、管理协议抽象的采用和配置的保存和恢复等。
第8章探讨与多CPU和多板系统软件设计有关的问题，包括常见的多板体系结构、CPU间消息层抽象和冗余设计等。
第9章是从工程实践人员角度考察通信软件设计和开发。本章详细描述了开发各阶段及其输出、硬件无关性和COTS板测试等。
致谢
感谢我的雇主FutureSoft公司和它的CEO——K.V. Ramani先生对我的支持。很幸运与几位优秀的工程师共事，他们帮助我形成了本书的许多思想（即使他们没有意识到这一点）。这些人是KK.Srinivasan、S. Ravikumar、Dr. Raj Yavatkar、Vijay Doraiswami、Kwok Kong、
Manikantan Srinivasan、Rajesh Kumar、Elwin Eliazer，还有其他几位。
与其它工程领域一样，设计是产品开发的第一步。目前，已有一些网络和通信方面的书，包括网络系统设计的工程方法方面的书。本书主要讨论通信系统的软件问题，特别是用来构造嵌入式通信设备的软件。主机系统好多年前就已有协议和联网功能，事实上，它们成了操作系统的一部分。本书则专注于嵌入式通信系统，特别是采用实时操作系统的嵌入式通信系统。
本书从嵌入式系统软件设计人员的角度讨论通信软件的设计。这就要求读者对实时系统概念有所了解，如任务、中断、调度和进程间通信等。本书包括了各类工程组织和工程实践方面的一些问题。读者也许会对某些概念已经熟悉，因为也许读者在公司的内部文件或厂商的白皮书中见过。
在我从事通信软件设计和开发的岁月，有幸与几位通信软件方面的专家打交道。这些专家向我提供和指出了许多通信软件设计方面的窍门和技术。本书的出发点就是介绍这些通信软件设计方面的问题，以帮助初入通信软件设计的工程人员打下一个好的基础。
目标读者
本书基本读者是那些编写通信软件的嵌入式系统工程师，包括新进入通信软件开发领域的人员和在该领域已有一定经验的人员。第一类人员能从本书获得他们通常要从文章、同事、内部文件和Web站点等多个渠道才能搜集到的信息。第二类人员通过本书能对系统中的其它问题有所了解，如协议栈开发人员能学到有关系统结构和软件方面的知识。
本书还适合正开始通信软件编写的嵌入式工程师和正进行通信软件项目的研究生和本科生阅读。
本书组织
第1章讨论基于软件的实现环境中OSI的七层模型，概要讨论了通信设备的一些问题。这是通信设备软件开发的基础。
第2章详细讨论了通信系统软件设计涉及的各个因素；讨论了主机和嵌入式通信软件的需求，包括实时操作系统、协议栈、硬件加速和设计折衷等。还详细介绍了带硬件加速和不带硬件加速情况下的软件设计。
第3章从软件划分的角度再次审视分层的概念，探讨了为什么严格分层是很困难的。还介绍了任务、模块和接口需求。
第4章是有关协议栈及其实现的详细描述。本章讨论的内容有状态表及其实现，协议模块之间的接口和协议栈的管理。
第5章讨论了通信系统所用表的设计问题。配置、状态和统计以及协议操作可能都需要表。本章讨论了表的数据结构分配、表的设计及表的访问机制。..
第6章详细分析了通信软件设计中的缓冲区管理和定时器管理方案；讨论了mbuf和STREAMS缓冲区方案，还讨论了定时器的设计，包括定时器任务和事件的使用。
第7章主要讨论通信系统中管理软件的设计。所讨论的一些关键问题有：管理方案、管理协议抽象的采用和配置的保存和恢复等。
第8章探讨与多CPU和多板系统软件设计有关的问题，包括常见的多板体系结构、CPU间消息层抽象和冗余设计等。
第9章是从工程实践人员角度考察通信软件设计和开发。本章详细描述了开发各阶段及其输出、硬件无关性和COTS板测试等。
致谢
感谢我的雇主FutureSoft公司和它的CEO——K.V. Ramani先生对我的支持。很幸运与几位优秀的工程师共事，他们帮助我形成了本书的许多思想（即使他们没有意识到这一点）。这些人是KK.Srinivasan、S. Ravikumar、Dr. Raj Yavatkar、Vijay Doraiswami、Kwok Kong、
Manikantan Srinivasan、Rajesh Kumar、Elwin Eliazer，还有其他几位。
序言回到顶部↑
本文档描述Unix Vax-11汇编器As。As设计用于对C编译器产生的代码进行汇编；同时也考虑了对人直接编写的代码进行处理的问题，不过通常没有更多的偏爱。.
——伯克利Vax／Unix汇编器参考手册(1983)
尽管嵌入式通信系统在不同环境下的设计、开发和部署已有数十年的历史，但对一般软件开发人员来说，为这样的系统设计软件仍然是高深莫测的。在通常情况下，研发嵌入式通信软件面临的问题和挑战方面的知识以传闻和轶事的形式被嵌入式系统开发人员所掌握。最近，一些会议，如通信设计会议，已将这一主题列入中心议题，但软件设计的这一专门领域仍然难以把握。形成鲜明对比的是，Web和基于Web的服务的普及不到10年时间，却产生了大量的技术文献讨论Web服务的软件设计和开发。
通信系统的设计和开发近些年经历了明显的转变，已越来越重视研发费用的降低，从而导致在构造嵌入式通信系统时常常采用商用芯片和商用(或第三方)软件。这一趋势具有广泛影响，因此要求新一代软件开发人员应熟悉建立和集成大量可复用的软件构件。这些构件随交换设备、路由器、流量聚合器(DSLAM、CMTS)和负载平衡器等联网系统一起提供。各类供应商目前提供网络处理器、协处理器、软件栈或单个协议软件，也体现了这一趋势。..
为使这一趋势继续推进，系统掌握联网系统嵌入式通信软件的设计和开发知识，无论对初学者、还是经验丰富的专业人员都是很有必要的。我高兴地看到，T．Sridhar以其丰富的产品开发经验，在本书中填补了这一领域的空白。
这是一本组织良好的书，既适合初学者，也适合有经验的程序员。例如，书中首先介绍了OSI参考模型，协议软件部件的作用，设备驱动程序，以及在产品设计的前期就必须考虑的设计问题等；然后系统地引领读者考虑通信软件设计中的专门问题，例如与通信软件功能划分有关的问题。
待读者掌握了这些概念后，作者又引领读者进入数据结构设计、缓冲区管理和定时器管理等技术细节。而这些技术细节就形成了任何通信软件部件的支架，对研制出高性能产品是非常重要的。我特别喜欢第8章，该章讨论了通信领域软件设计中常被忽视但又十分困难的部分。最后，本书还介绍了软件开发过程的各个阶段，并以两个非常有名的商用产品中通信软件设计实例的讨论作为结束。
在Intel公司，我们为能有机会通过提供可编程构造单元实现联网工业的转变而高兴。我们的部分目标是建立一个很强的通信软件供应商生态系统，使得整个联网系统可通过对商用软件和芯片的集成而获得。本书的重要贡献在于揭开通信软件设计方面的神秘面纱。今天，许多大学课程没有很好介绍通信软件的设计。此外，对于想参与成长着的通信软件设计和开发生态系统的专业开发人员来说，本书是了解该领域基本概念和问题的良好开端。对这两类读者，我都强烈推荐这本书。...
Raj Yavatkar
软件总架构师
网络处理部
Intel公司
2003年5月
——伯克利Vax／Unix汇编器参考手册(1983)
尽管嵌入式通信系统在不同环境下的设计、开发和部署已有数十年的历史，但对一般软件开发人员来说，为这样的系统设计软件仍然是高深莫测的。在通常情况下，研发嵌入式通信软件面临的问题和挑战方面的知识以传闻和轶事的形式被嵌入式系统开发人员所掌握。最近，一些会议，如通信设计会议，已将这一主题列入中心议题，但软件设计的这一专门领域仍然难以把握。形成鲜明对比的是，Web和基于Web的服务的普及不到10年时间，却产生了大量的技术文献讨论Web服务的软件设计和开发。
通信系统的设计和开发近些年经历了明显的转变，已越来越重视研发费用的降低，从而导致在构造嵌入式通信系统时常常采用商用芯片和商用(或第三方)软件。这一趋势具有广泛影响，因此要求新一代软件开发人员应熟悉建立和集成大量可复用的软件构件。这些构件随交换设备、路由器、流量聚合器(DSLAM、CMTS)和负载平衡器等联网系统一起提供。各类供应商目前提供网络处理器、协处理器、软件栈或单个协议软件，也体现了这一趋势。..
为使这一趋势继续推进，系统掌握联网系统嵌入式通信软件的设计和开发知识，无论对初学者、还是经验丰富的专业人员都是很有必要的。我高兴地看到，T．Sridhar以其丰富的产品开发经验，在本书中填补了这一领域的空白。
这是一本组织良好的书，既适合初学者，也适合有经验的程序员。例如，书中首先介绍了OSI参考模型，协议软件部件的作用，设备驱动程序，以及在产品设计的前期就必须考虑的设计问题等；然后系统地引领读者考虑通信软件设计中的专门问题，例如与通信软件功能划分有关的问题。
待读者掌握了这些概念后，作者又引领读者进入数据结构设计、缓冲区管理和定时器管理等技术细节。而这些技术细节就形成了任何通信软件部件的支架，对研制出高性能产品是非常重要的。我特别喜欢第8章，该章讨论了通信领域软件设计中常被忽视但又十分困难的部分。最后，本书还介绍了软件开发过程的各个阶段，并以两个非常有名的商用产品中通信软件设计实例的讨论作为结束。
在Intel公司，我们为能有机会通过提供可编程构造单元实现联网工业的转变而高兴。我们的部分目标是建立一个很强的通信软件供应商生态系统，使得整个联网系统可通过对商用软件和芯片的集成而获得。本书的重要贡献在于揭开通信软件设计方面的神秘面纱。今天，许多大学课程没有很好介绍通信软件的设计。此外，对于想参与成长着的通信软件设计和开发生态系统的专业开发人员来说，本书是了解该领域基本概念和问题的良好开端。对这两类读者，我都强烈推荐这本书。...
Raj Yavatkar
软件总架构师
网络处理部
Intel公司
2003年5月
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