ThreadX NetXDUO简介

eric2013

https://docs.microsoft.com/en-us/azure/rtos/netx-duo/chapter1


Azure RTOS NetX Duo是TCP / IP标准的高性能实时实现，专门针对基于嵌入式Azure RTOS ThreadX的应用程序而设计。本章包含对NetX Duo的介绍，并对其应用程序和优点进行了描述。

1、NetX Duo的独特功能

与其他TCP / IP实现不同，NetX Duo具有通用性-可以轻松地从小型基于微控制器的应用程序扩展到使用功能强大的RISC和DSP处理器的应用程序。这与最初用于工作站环境的公共领域或其他商业实现形成了鲜明对比，但随后又进军嵌入式系统设计。

2、Piconet架构

NetX DUO底层优越的可扩展性和性能是Piconet架构，一个专为嵌入式系统设计的软件架构。NetX DUO由C实现，Piconet体系结构将可伸缩性最大化。这样，只有应用程序使用的那些服务才被带到最终的运行时映像中。因此，NetX Duo的实际大小由应用程序确定。对于大多数应用程序，NetX Duo的指令映像要求大小在5 KB至30 KB之间。启用IPv6和ICMPv6的IPv6地址配置和邻居发现协议后，NetX Duo的大小范围从30 KB到45 KB。

NetX Duo通过仅在必要时对内部组件函数调用进行分层来实现出色的网络性能。此外，许多NetX Duo处理都是直接在线完成的，与过去嵌入式设计中使用的工作站网络软件相比，具有出色的性能优势。

3、Zero-copy零复制执行

NetX Duo提供了基于数据包的TCP / IP零复制实现。零复制意味着应用程序的数据包缓冲区中的数据永远不会在NetX Duo内部复制。这极大地提高了性能，并为应用程序释放了宝贵的处理器周期，这在嵌入式应用程序中很重要。

4、UDP Fast Path™技术

借助UDP快速路径技术，NetX Duo可提供最快的UDP处理。在发送端，nx_udp_socket_send函数中包含UDP处理（包括可选的UDP校验和）。在准备好通过内部NetX Duo IP发送数据包之前，不会进行任何其他功能调用。该路径也是最快捷的（也就是说，其函数调用嵌套最少），因此可以将数据包快速分派到应用程序的网络驱动程序。收到UDP数据包后，NetX Duo数据包的接收处理会将数据包直接放置在适当的UDP套接字的接收队列中，或将其交给暂停的第一个线程，以等待来自UDP套接字的接收队列的接收数据包。无需其他ThreadX上下文开关。

5、ANSI C源代码

NetX Duo完全用ANSI C编写，几乎可以立即移植到具有ANSI C编译器和ThreadX支持的任何处理器体系结构中。

6、不是黑匣子

NetX Duo的大多数发行版都包含完整的C源代码。这消除了许多商业网络堆栈中出现的“黑匣子”问题。通过使用NetX Duo，应用程序开发人员可以确切地看到网络堆栈在做什么

拥有源代码还可以进行特定于应用程序的修改。尽管不建议这样做，但是如果需要的话，具有修改网络堆栈的能力也是有益的。

对于习惯于使用内部或公共领域网络堆栈的开发人员而言，这些功能尤其令人感到安慰。他们希望拥有源代码并具有对其进行修改的能力。NetX Duo是此类开发人员的终极网络软件。

7、兼容BSD Socket API

对于旧版应用程序，NetX Duo还提供了与BSD兼容的套接字接口，该接口可在下面调用高性能的NetX Duo API。这有助于将现有的网络应用程序代码迁移到NetX Duo

8、NetX Duo支持的RFC

NetX Duo对描述基本网络协议的RFC的支持包括但不限于以下网络协议。NetX Duo在具有较小内存占用和高效执行的实时操作系统的约束范围内遵循所有常规建议和基本要求。



以下是NetX Duo支持的与IPv6相关的RFC。



9、嵌入式网络应用

嵌入式网络应用程序是需要网络访问并在隐藏于产品（如手机，通信设备，汽车引擎，激光打印机，医疗设备等）中的微处理器上执行的应用程序。这样的应用程序几乎总是具有一些内存和性能约束。嵌入式网络应用程序的另一个区别是它们的软件和硬件具有专用的目的。

必须在精确的时间段内执行其处理的网络软件称为实时 网络软件，当对网络应用程序施加时间限制时，它们被归类为实时应用程序。由于嵌入式网络应用程序与外部世界的固有交互作用，因此几乎总是实时的。

10、NetX Duo的好处

将NetX Duo用于嵌入式应用程序的主要好处是高速Internet连接和较小的内存需求。NetX Duo还与高性能，多任务ThreadX实时操作系统集成在一起。

11、响应速度更快

高性能的NetX Duo协议栈使嵌入式网络应用程序能够比以往更快地响应。这对于嵌入式应用程序尤其重要，因为嵌入式应用程序对单个数据包的网络流量非常大或处理要求非常严格。

12、软件维护

使用NetX Duo，开发人员可以轻松地对其嵌入式应用程序的网络方面进行分区。这种分区使整个开发过程变得容易，并显着增强了将来的软件维护。

13、吞吐量增加

NetX Duo提供了最高性能的网络，这是通过最小的数据包处理开销实现的。这也可以提高吞吐量。

14、处理器隔离

NetX Duo在应用程序与基础处理器和网络硬件之间提供了一个健壮的，独立于处理器的接口。这使开发人员可以将精力集中在应用程序的网络方面，而不必花费额外的时间来处理直接影响网络的硬件问题。

15、使用方便

NetX Duo在设计时就考虑了应用程序开发人员。NetX Duo体系结构和服务调用界面很容易理解。因此，NetX Duo开发人员可以快速使用其高级功能。

16、缩短上市时间

NetX Duo的强大功能可加速软件开发过程。NetX Duo抽象了大多数处理器和网络硬件问题，从而消除了大多数应用程序特定于网络的领域的这些问题。加上易用性和高级功能集，可缩短产品上市时间！

17、保护软件投资

NetX Duo用ANSI C专门编写，并且与ThreadX实时操作系统完全集成。这意味着NetX Duo应用程序可立即移植到所有ThreadX支持的处理器。更好的是，ThreadX可以在几周内支持新的处理器体系结构。因此，使用NetX Duo可以确保应用程序的迁移路径并保护原始开发投资

18、IPv6就绪徽标认证

NetX Duo“ IPv6就绪”证书是通过可从IPv6就绪组织获得的“ IPv6核心协议（第2阶段）自测”软件包获得的。有关测试平台和测试用例的更多信息，请参见以下IPv6-Ready项目网站：https : //www.ipv6ready.org/

第2阶段IPv6核心协议自测试套件通过大量测试来验证IPv6堆栈是否遵循以下RFC中提出的要求：
第1节：RFC 2460
第2节：RFC 4861
第3节：RFC 4862
第4节：RFC 1981
第5节： RFC 4443

19、IxANVL测试

NetX Duo已使用IXIA的IxANVL进行了测试。IxANVL是用于自动化网络和协议验证的行业标准。有关IxANVL的更多信息，请访问：https：//www.ixiacom.com/products/ixanvl

特别是，以下NetX Duo模块已通过IxANVL进行了测试：



20、TüV安全认证

根据IEC61508和IEC-62304，NetX Duo已通过SGS-TüVSaar认证，可用于安全关键型系统。该认证证明NetX Duo可用于安全相关软件的开发，以达到国际电工委员会（IEC）61508和IEC 62304的最高安全完整性等级，用于“电气，电子和可编程电子安全的功能安全性-相关系统。” SGS-TüVSaar由德国SGSGroup和TüVSaarland的合资企业组成，现已成为领先的经认证的独立公司，致力于测试，审核，验证和认证全球安全相关系统的嵌入式软件。工业安全标准IEC 61508及其衍生的所有标准，包括IEC 62304，

根据ISO 26262标准，SGS-TüVSaar已通过NetX Duo认证，可用于安全关键型汽车系统。此外，NetX Duo还获得了汽车安全完整性等级（ASIL）D的认证，该等级代表了ISO 26262认证的最高等级。

此外，SGS-TüVSaar还通过了NetX Duo认证，可用于安全关键型铁路应用，符合EN 50128标准，最高达到SW-SIL 4。



IEC 61508高达SIL 4
IEC 62304高达SW安全C级ISO 26262 ASIL D EN 50128 SW-SIL 4

21、UL认证

NetX Duo已通过UL认证，符合UL 60730-1附件H，CSA E60730-1附件H，IEC 60730-1附件H，UL 60335-1附件R，IEC 60335-1附件R和UL 1998安全标准用于可编程组件中的软件。与IEC / UL 60730-1及其附件H中对“使用软件进行控制”的要求一起，IEC 60335-1标准在其附件R中描述了对“可编程电子电路”的要求。IEC 60730附件H和IEC 60335 -1附件R论述了在洗衣机，洗碗机，烘干机，冰箱，冷冻机和烤箱等设备中使用的MCU硬件和软件的安全性。