Diplomová práce

TCP/IP stacks comparison on NXP MCU processors

Bc. Oliver Šintaj
Anotace

Tato diplomová práce představuje komparativní analýzu TCP/IP stacků v Zephyr RTOS a lwIP, konkrétně v kontextu rychlosti, velikosti kódu a funkcí. Pomocí i.MX RT1170 tato studie hodnotí výkon a efektivitu těchto síťových stacků. Portováním generátoru síťového provozu zperf na platformu FreeRTOS s lwIP stackem jako aplikaci MCUXpresso SDK a využitím jeho stávající implementace v Zephyru se vytváří komplexní rámec pro benchmarking.

Abstract

This thesis presents a comparative analysis of the TCP/IP stacks in Zephyr RTOS and lwIP, specifically within the contexts of speed, code size, and features. Utilizing the i.MX RT1170, this study evaluates the performance and efficiency of these networking stacks. By porting the zperf network traffic generator to run on FreeRTOS with the lwIP stack as an MCUXpresso SDK application, while leveraging its existing implementation in Zephyr, a comprehensive bench-marking framework is created.

Zadání práce
Compare TCP/IP stack from Zephyr RTOS with LWIP TCP/IP stack from the speed, code size, and features points of view. Both TCP/IP stacks are written in C language. Use i.MX RT, LPC or Kinetis as a main platform for your evaluation. Leverage zperf network traffic generator example already available in Zephyr RTOS and port it to run on FreeRTOS and LWIP as an MCUXpresso SDK application.

Motivation: The aim of this diploma's thesis is to conduct a comprehensive analysis and comparison of two prominent TCP/IP stacks, namely the TCP/IP stack present in Zephyr RTOS and LWIP TCP/IP stack, based on their speed, code size and features. Given the importance of efficient network communication in embedded systems, a thorough evaluation of these stacks will provide valuable insights for choosing the most suitable solution for specific embedded platforms.

Analysis: The analysis phase will involve a detailed study of both Zephyr and LWIP TCP/IP stacks, focusing on their architectural designs, core functionalities, and supported features. Key aspects such as memory management, socket implementation, and protocol support will be examined to identify the strengths and weaknesses of each stack.

Design: During the design phase, criteria for evaluating speed, code size, and features will be established. The design will involve outlining a structured methodology to perform benchmarking tests on the chosen platforms (i.MX RT, LPC or Kinetis). The porting of zperf to use FreeRTOS and LWIP TCP/IP stack will be planned to facilitate performance evaluation. Implementation: Implementation will encompass leveraging the zperf implementation available in Zephyr, which will be also ported to use LWIP TCP/IP stack and run on FreeRTOS instead of Zephyr. Benchmarking scenarios will be devised, and test cases will be set up to measure the speed and efficiency of network communication using both TCP/IP stacks on the selected embedded platforms.
Práce zkontrolována:
23. 5. 2024 09:55, doc. RNDr. Zdeněk Matěj, Ph.D., učo 72963
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
19. 6. 2024
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. Zdeněk Matěj, Ph.D., učo 72963
KPSK FI MU

Oponent

Ing. Ondřej Klubal
Comap control

Konzultant

Stanislav Pobořil
NXP

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Plán
Nasazení a provoz softwarových systémů
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.