嵌入式TCP-IP協(xié)議棧LWIP的并發(fā)性能優(yōu)化.pdf

1、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LWIP主要應(yīng)用于資源有限的嵌入式設(shè)備，它在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的設(shè)計(jì)上旨在減少內(nèi)存的使用和代碼的大小，在此基礎(chǔ)之上能夠滿足通信的功能而不是傳輸大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。但是LWIP在一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)當(dāng)中作為用戶態(tài)的協(xié)議棧滿足不了安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備對(duì)實(shí)時(shí)性和高并發(fā)性的要求。因此需要對(duì)LWIP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法在并發(fā)性上進(jìn)行優(yōu)化。
　　 本人獨(dú)立完成了LWIP的性能瓶頸分析、LWIP的優(yōu)化方案制定和實(shí)施以及LWIP優(yōu)化以后的性能對(duì)比

2、分析。首先使用gprof性能剖析工具分析了LWIP的性能瓶頸。LWIP的性能瓶頸主要在TCP的會(huì)話表鏈表結(jié)構(gòu)和SELECT接口，對(duì)于TCP會(huì)話表的鏈表結(jié)構(gòu)，優(yōu)化方法是采用查詢效率最高的哈希結(jié)構(gòu)；對(duì)于SELECT接口，改成高效的EPOLL接口；此外還優(yōu)化了主動(dòng)建立連接時(shí)選擇本地端口的選擇算法；為了提高并發(fā)性能還嘗試了使用多線程優(yōu)化技術(shù)。然后分別使用軟件和硬件設(shè)備對(duì)優(yōu)化前后的性能進(jìn)行了對(duì)比分析，最后得出了優(yōu)化的結(jié)論。
　　 經(jīng)過優(yōu)化