一种嵌入式IPv4/IPv6双协议栈的实现

3.4.2 简化TCP状态机

TCP的面向连接和可靠性传输等特性决定了每一个标准的TCP状态机庞大而且复杂，对于嵌入式应用，可以根据需要进行简化。

建立连接分为主动打开和被动打开，本协议栈设计作为监听状态的服务器端，仅实现被动打开。在设计中去掉了CLOSED状态，让它一开始就处于LISTEN状态，等待对方发起连接。

断开连接分为主动断开和被动断开，从安全性的角度考虑，本设计仅实现主动断开连接。当服务器发送完数据时，向客户机发送关闭连接请求。

通过以上分析，根据特定的应用不失一般性的裁减掉复杂和冗余的机制，除去标准状态机中的客户端部分，简化连接的建立和关闭过程，就得到如图2所示的简化的TCP状态机模型。

3.4.3 简化的窗口机制

标准的TCP协议使用慢启动的滑动窗口机制[5]，它允许发送方在等待一个确认之前发送多个窗口。其确认是一种批量的确认，处理器要对多个数据报连续传输进行维护和处理，困难较大。

而滑动窗口的一个极限情况，是只使用单个窗口，这就变成了一种简单确认的处理方法。只是对于单个数据报的发送和确认，虽然节约了系统的资源，也使维护更加方便，但是却降低了效率。

系统采用了一个折中的办法，适当调整窗口的大小，限制连续发送报文段的个数来实现了一个简化的窗口机制，如图3所示。在这里，设置窗口大小(snd_wnd)为4个最大报文段长度(MSS)，可以适当提高数据传输效率。

4 协议栈的移植和测试

在完成双协议栈的设计调试后，将此协议栈移植到基于ARM7TDMI核的AT91M40800开发板上，使用其中内嵌的10Mbps以太网控制器 RTL8019AS作为网络接口。在该平台上实现了一个简单的Web Server。通过构建提供IPv4地址和IPv6地址访问的网络拓扑结构进行测试，该双协议栈运行稳定、正常。