2006年09月04日

当今,不考虑 Linux 和无线网络技术的话,就无法谈到计算机和网络。在这篇文章中,Sreekrishnan Venkateswaran 用 Linux 观点阐释了通过 WLAN、Bluetooth、GPRS、GSM 以及 IrDA 实现无线联网。他使用各种不同的无线设备和相应的内核层,以及用户空间工具来示范它们在 Linux 下如何工作。

无线技术,例如 WLAN (Wireless Local Area Network)、Bluetooth、GPRS (General Packet Radio Service)、GSM (Global System for Mobile communications) 以及 IrDa (Infrared Data),在不同的环境下提供服务。虽然 WLAN 支持比 Bluetooth 更高的速度和更长的传播距离,但是它也需要更多的费用并且耗电量更大。GPRS 虽然比 Bluetooth 和 WLAN 慢,但是可用于移动技术。尽管它们存在差异,或者是其他原因,但是具有多种无线功能的设备可以综合利用它们。例如,根据 GPS 模块的定位输入,设备可以透明地将网络连接从路上的 GPRS 切换到网吧中更便宜的 WLAN。移动电话可以通过 Bluetooth 与心律监视器通信,当病人心律超出某个极限时,就可以通过 GSM 向医生发送警报。

目前,无线技术已经以 PCMCIA、Compact Flash (CF) 卡的形式广泛应用,或者用于 USB 设备。大多数计算机系统,包括嵌入式设备,都有 PCMCIA、CF 或者 USB 接口,即使不含对无线技术的内置支持,也能够立刻使用这些技术。这篇文章分析了无线设备的一些示例,并且研究了设备驱动程序的 Linux 实现、总线技术以及各种协议。

首先,通过跟踪 WLAN 样卡的代码流,您将了解到 WLAN 设备是如何在 Linux 下工作的,然后还可以看到几个 Bluetooth 设备如何与 Linux Bluetooth 栈和其他内核层连接。接下来,您将了解到如何使 GPRS 和 GSM 设备在 Linux 下工作。文章最后分析了 Linux 上的 IrDa 支持并简要介绍了有关无线网络设备的性能问题。

注意:本文涉及到的内核数据结构和文件名是当前 Linux 版本中所使用的。文件名相对于 Linux 内核源程序树的根。

Linux 802.11 WLAN

WLAN 通信系统作为有线 LAN 以外的另一种选择一般用在同一座建筑内。WLAN 使用 ISM (Industrial、Scientific、Medical) 无线电广播频段通信。WLAN 的 802.11a 标准使用 5 GHz 频段,支持的最大速度为 54 Mbps,而 802.11b 和 802.11g 标准使用 2.4 GHz 频段,分别支持最大 11 Mbps 和 54 Mbps 的速度。

WLAN 类似于有线以太网,它们都是从同一地址池分配 MAC (Media Access Control) 地址,并且都是作为以太网设备出现在操作系统的网络设备层。例如,ARP(Address Resolution Protocol) 表是用 WLAN MAC 地址和以太网 MAC 地址填充的。

然而 WLAN 与有线以太网在链路层有很大的区别。例如,802.11 标准使用冲突避免(CSMA/CA)代替有线以太网的冲突检测(CSMA/CD)。而且,与以太网帧不同的是,WLAN 帧是被确认的。

由于 WLAN 工作站之间的模糊边界,WLAN 链路层拥有在传送前清除一个区域的协议。出于安全性考虑,WLAN 的 Wired Equivalent Privacy (WEP) 加密机制提供与有线网络相同的安全级别。WEP 将 40 比特或 104 比特密钥与随机的 24 比特初始向量组合用以加解密数据。WLAN 支持两种通信模式:Ad Hoc 模式 用于小群组工作站之间不必使用访问点的短时间内通信,而 Infrastructure 模式 的所有通信必须通过访问点。访问点周期性地广播一个服务集标识符(SSID),SSID 用于将一个 WLAN 网络与其他网络区别开来。

大多数可用的 WLAN 卡是基于 Intersil Prism 或 Lucent Hermes 芯片组的。Compaq、Nokia、Linksys 和 D-Link 卡使用 Prism 芯片组,而 Lucent Orinoco 卡和 Apple Airport 使用 Hermes 芯片组。

Linux WLAN 支持

Linux WLAN 支持由 WLAN API 实现和 WLAN 设备驱动程序组成。我将依次研究它们。

有两个 Linux 项目定义一般的 WLAN API,并且提供工具让用户空间应用程序配置参数和存取来自 WLAN 设备驱动程序的信息。Wireless Extensions 项目为不同的无线网卡提供公共的 Linux 用户空间接口。这个项目的工具包括 iwconfig 用以配置参数(比如 WLAN 驱动程序中的 WEP 关键字及 SSID)。linux-wlan 项目作为 Wireless Extensions 项目一部分,也支持一系列用于从用户空间与 WLAN 设备驱动程序交互的工具。与基于 Wireless Extensions 的工具不同,这些工具使用类似于 SNMP (Simple Network Management Protocol) MIB (Management Information Base) 的语法,该语法反映 IEEE 802.11 规范。

继续讨论设备驱动程序,支持流行的 WLAN 卡的 Linux 设备驱动程序包括:

Orinoco WLAN 驱动程序:是 Linux 内核源代码的一部分,支持基于 Hermes 的卡和基于 Intersil Prism 的卡。orinoco_cs 模块提供了 PCMCIA 和 CF 卡所必需的 PCMCIA 卡服务支持。
linux-wlan 项目的 linux-wlan-ng 驱动程序:支持多种基于 Prism 芯片组的卡。这个驱动程序支持 linux-wlan API 并部分支持 Wireless Extensions。
Host AP 设备驱动程序:支持 Prism 芯片组的 AP 模式,可以使 WLAN 主机起访问点的作用。
Linux Symbol Spectrum 设备驱动程序:支持 Symbol PCMCIA 卡。不同于 PCMCIA 卡,Symbol CF 卡缺乏板载固件,它依靠设备驱动程序来下载固件。该驱动程序的一个单独版本适用于 CF 卡。Intel 将 Symbol PCMCIA 卡重新打包为 Intel PRO/Wireless 卡,而 Socket 通信重新打包了 Symbol CF 卡。
Atmel USB WLAN 驱动程序:利用 Atmel 芯片组支持许多 USB WLAN 设备。

Intersil Prism2 WLAN CF 卡

我将讨论 Intersil Prism2 802.11b WLAN CF 卡来展示它如何与 Linux PCMCIA、网络设备及协议层一起工作。

Linux PCMCIA/CF 层由 PCMCIA 主机控制器的设备驱动程序、不同卡的客户机驱动程序、用户模式程序、有助于热拔的后台进程和与以上各部分交互并为它们提供服务的内核卡服务中枢组成。PCMCIA 控制器将卡连接到系统总线,将卡内存映射到主机 I/O 和内存窗口,并将卡产生的中断路由到自由处理器中断线。CF 卡较小,但与 PCMCIA 兼容,并且经常应用于手持设备。PCMCIA/CF 卡拥有两个存储空间:属性内存(attribute memory)和 公共内存(common memory)。属性内存类似于 Card Information Structure (CIS),用来保存配置注册和描述符信息。Linux 卡服务核心与主机控制器设备驱动程序、卡设备驱动程序及用户模式 cardmgr 后台进程交互。它在一些事件(比如卡插入、卡移出以及低电量)发生时调用卡驱动程序的事件处理程序例程。尽管卡服务从卡的 CIS 向上传送信息到 cardmgr,但是 cardmgr 将为分配内存窗口和中断级别而在用户空间(/etc/pcmcia/config.opts)中定义的资源分配策略向下传送到卡服务。查看 drivers/pcmcia/ds.c 可以了解与 cardmgr 交互的内核代码,查阅 /etc/pcmcia/config.opts 可以了解用户空间资源分配策略。

插入 Intersil WLAN CF 卡时,卡服务调用 orinoco_cs 模块的 PCMCIA 事件处理程序。卡服务解析卡属性内存中的 CIS 元组(tuples)并向上传送信息到 cardmgr,这将从 /etc/pcmcia/config 文件(参阅清单 1)加载适当的设备驱动程序。由于卡的 CIS 中的 manfid 元组匹配 /etc/pcmcia/config 中的条目,所以 cardmgr 绑定带有 orinoco_cs 驱动程序的卡。清单 1 中的设备条目规定 orinoco_cs 驱动程序由三个内核模块组成:orinoco、orinoco_cs 和 hermes。此外,由于设备属于无线的(wireless)一类,所以当启动和停止设备时,cardmgr 执行脚本 /etc/wireless/wireless。这个脚本使用 WLAN 工具和实用程序来配置设备驱动程序参数,例如 WEP 关键字和 SSID。它还可以启动 WLAN 上的网络协议,例如 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置通讯协议)。清单 1 中的示例使用 Wireless Extensions 工具来执行设备配置。

注意: PCMCIA 配置文件的确切位置取决于所用的 Linux 分布。

清单 1. Intersil WLAN CF 卡的 PCMCIA 设备条目

card "Intersil PRISM2 11 Mbps Wireless Adapter" manfid 0×0156, 0×0002 bind "orinoco_cs" device "orinoco_cs" class "wireless" module "orinoco","orinoco_cs","hermes"

用 /etc/pcmcia/wireless 和 /etc/pcmcia/wireless.opts 脚本来配置 WEP 关键字和 SSID 这样的参数。

清单 2. 配置 WLAN 特定参数

iwconfig ethX essid <wlan_name> key AAAA-AAAA-AA [1] key BBBB-BBBB-BB [2] key CCCC-CCCC-CC [3] key DDDD-DDDD-DD [4] : Set 64-bit WEP Keys and ESSID in the driver iwconfig ethX : Display WLAN parameters iwpriv : Get nongeneric, driver-specific parameters iwlist : List Information and statistics from an interface iwspy : Read quality of link for a set of addresses /proc/net/wireless : Wireless Statistics from the device driver

在插入卡时,orinoco_cs 像传统的网络设备驱动程序一样,调用 register_netdev 来获得分配给 WLAN 接口的 ethX 网络接口名。它还会注册一个中断服务例程的地址以服务收发无线数据时产生的中断。中断处理程序是 orinoco 模块的一部分,并与 Linux 网络栈交互。Linux 网络栈使用主要的数据结构是 sk_buff 结构(定义在 include/linux/skbuff.h 中,该文件包括关于附加在它上的一个内存块的控制信息)。sk_buffs 为所有网络层提供有效的缓冲器处理和流控制机制。网络设备驱动程序执行一个 dev_alloc_skb 和一个 skb_put,以用 IP 数据填充一个 sk_buff,然后通过调用 netif_rx 将这个sk_buff 传送到 TCP/IP 栈。orinoco 中断服务例程用从 WLAN 接收的数据填充 sk_buffs,并经由 netif_rx 将它传送到 IP 栈。

Linux TCP/IP 应用程序可以在前面谈到的内核模块为 Intersil WLAN CF 卡提供的网络接口上不加更改地运行。

关于作者

Sreekrishnan Venkateswaran 拥有印度坎普尔市印度科技学院的计算机科学硕士学位。他从 1996 年 2 月开始为 IBM India 工作。 他的兴趣包括设计设备驱动程序和网络协议。可以通过 s_krishna@in.ibm.com 与 Sreekrishnan 联系。

嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。

 

嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。

 

一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support

Package(像PC的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。

 

另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上,在软件方面是最有“花头“可做的),所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地,越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。

 

从事嵌入式软件开发的好处是:

(1)

目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。

(2)

与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。搞企业应用软件的IT企业,这个用户的系统搞完了,又得去搞下一个用户的,而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变,往往疲于奔命,重复劳动。相比而言,搞嵌入式系统的公司,都有自己的产品计划,按自己的节奏行事。所开发的产品通常是通用的,不会因客户的不同而修改。一个产品型号开发完了,往往有较长一段空闲时间(或只是对软件进行一些小修补),有时间进行充电和休整。另外,从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄,所涉及的专业技术范围就是那些(ARM、RTOS、MPEG、802.11等),时间长了这些东西会越搞越有经验,卖卖老本,几句指导也够让那些初入道者琢磨半年的。若搞应用软件,可能下一个客户要换成一个完全不同的软件开发平台,那就苦了。

(3)

哪天若想创业,搞自已的产品,那么嵌入式是一个不错的主意,这可不像应用软件那样容易被盗版。土木学院有一个叫启明星的公司开发出一个好象叫“工程e”的掌上PDA(南校区门口有广告),施工技术人员用该PDA可当场进行土木概预算和其它土木计算,据说销路特好。我认识的某大学老师,他开发的饭馆用的点菜PDA(WinCE平台,可无线连网和上网),据他说销路不错,饭馆点点PDA让客户点菜,多显派头档次。我记得00级2+2班当年有一组同学在学Windows程序设计课程时用VC++设计了一个功能很强的点菜系统做为课程项目,当时真想建议他们将这个软件做成PDA,估计会有些销路(上海火车站南广场的Macdonald便使用很漂亮的PDA给用户点食品,像摸像样的)。这些PDA的硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:OEM),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。

 

从事嵌入式软件开发的缺点是:

(1)

入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。

(2)

这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。特别是从事嵌入式的小企业数量较多(小企业要搞自己的产品创业),知名大公司较少(搞嵌入式的大公司主要有Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半导体、Microtek、研华、华为、中兴通信、上广电等制造类企业)。这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。由于我院以前毕业生以企业计算为主,所以我院与这些企业联系相对较少。我院正积极努力,目前已与其中部分公司建立了联系,争取今后能有我院同学到这些企业中实习或就业。

(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。

 

我院同学若学习嵌入式,显然应偏重于嵌入式软件,特别是嵌入式操作系统方面,应是我们的强项。对于搞嵌入式软件的人,最重要的技术显然是(实际上很多公司的招聘广告上就是这样写的):

(1) 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理

(2) 必须掌握一个嵌入式操作系统

(3) 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。

 

嵌入式软件方面最重要的课程包括:

(1)

嵌入式微处理器结构与应用:这是一门嵌入式硬件基础课程,我院用这门课取代了传统的“微机原理与接口”课程(目前国内已有少部分高校IT专业这样做了,因为讲x86微机原理与接口很难找到实际用处,只为教学而已)。我们说过,嵌入式是软硬件结合的技术,搞嵌入式软件的人应对ARM处理器工作原理和接口技术有充分了解,包括ARM的汇编指令系统。若不了解处理器原理,怎么能控制硬件工作,怎么能写出节省内存又运行高速的最优代码(嵌入式软件设计特别讲究时空效率),怎么能写出驱动程序(驱动程序都是与硬件打交道的)?很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉ARM处理器,将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发,公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书

(xxx

Specification),您必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明(就像x86汇编一样),否则怎么设计软件。有些同学觉得嵌入式处理器课程较枯燥,这主要是硬件课程都较抽象的原因,等我们的嵌入式实验室10月份建好后,您做了一些实验后就会觉得看得见摸得着。还有同学对ARM汇编不感兴趣,以为嵌入式开发用C语言就足够了。其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言,学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。一个不熟悉汇编语言的人,怎么能在该处理器写出最优的C语言代码。在嵌入式开发的一些关键部分,有时还必须写汇编,如Bootloader等(可能还包括BSP)。特别是在对速度有极高要求的场合(如DSP处理器的高速图像采集和图像解压缩),目前主要还要靠汇编写程序(我看到过很多公司是这样做的)。当您在一个嵌入式公司工作时,在查看描述原理的手册时,可能很多都是用汇编描述的(我就遇到过),这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述,此时您就必须看懂汇编程序,否则软硬件人员可能就无法交流。很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。

 

(2) 嵌入式操作系统类课程

除了WinCE的实时性稍差外,大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统Real Time

Operating

System.从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然掌握两个更好),这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。目前最重要的RTOS主要包括:

 

第一类、传统的经典RTOS:最主要的便是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。Vxworks因出现稍早,实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求),并且内核可极微(据说最小可8K),可靠性较高等,所以在北美,Vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中,几乎非Vxworks莫属。Vxworks的很多概念和技术都和Linux很类似,主要是C语言开发。像Bell-alcatel、Lucent、华为等通信企业在开发产品时,Vxworks用得很多。但Vxworks因价格很高,所以一些小公司或小产品中往往用不起。目前很多公司都在往嵌入式Linux转(听说华为目前正在这样转)。但无论如何,Vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与Vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。

 

第二类、嵌入式Linux操作系统:Linux的前途除作为服务器操作系统外,最成功的便是在嵌入式领域的应用,原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众,这样嵌入式产品成本会低。Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统,不是微内核的,并且实时性不强。目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类:一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统,最常用的是uClinux(不带MMU功能),目前占较大应用份额,可在ARM7上跑;另一类是跑在ARM

9上的,一般是将Linux

2.4.18内核移植在其上,可使用更多的Linux功能(当然uClinux更可跑在ARM

9上)。很多人预测,嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额,非常重要。缺点是熟悉Linux的人太少,开发难度稍大。另外,目前我们能发现很多教材和很多大学都以ucOS/II为教学用实时操作系统,这主要是由于ucOS/II较简单,且开源,非常适合入门者学习实时操作系统原理,但由于ucOS/II功能有限,实用用得较少,所以我院不将其作为教学重点,要学习就应学直接实用的,比如

uClinux就很实用。况且熟悉了Linux开发,不仅在嵌入式领域有用,对开发Linux应用软件,对加深操作系统的认识也有帮助,可谓一举多得。据我所知,目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式开发,Fujitum则是在自己的处理器上大搞Linux开发。目前在嵌入式Linux领域,以下几个方面的人特别难找,一是能将Linux移植到某个新型号的开发版上;二是能写Linux驱动程序的人;三是熟悉Linux内核裁减和优化的人。我院在该嵌入式Linux方面的课程系列是:本科生操作系统必修课,然后是Linux程序设计选修课,最后是嵌入式Linux系统选修课。我院在Linux方面目前已有较强力量,魏老师和张老师熟悉Linux开发,金老师和唐老师熟悉Linux系统管理。

 

第三类、 Windows

CE嵌入式操作系统:Microsoft也看准了嵌入式的巨大市场,MS永远是最厉害的,WinCE出来只有几年时间,但目前已占据了很大市场份额,特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合,WinCE目前已很流行(据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好,以至来不及为客户裁减WinCE)。WinCE目前主要为4.2版(.NET),开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用,由于WinCE开发都是大家熟悉的VC++环境,所以我院学过Windows程序设计课程的同学都不会有多大难度,这也是WinCE容易被人们接受的原因,开发环境方便快速,微软的强大技术支持,WinCE开发难度远低于嵌入式Linux。对于急于完成,不想拿嵌入式Linux冒险的开发场合,WinCE是最合适了(找嵌入式Linux的人可没那么好找的),毕竟公司不能像学生学习那样试试看,保证开发成功更重要。根据不同的侧重点 ,WinCE还有两个特殊版本,一个是MS PocketPC操作系统专用于PDA上(掌上电脑),另一个是MS SmartPhone操作系统用于智能手机上(带PDA功能的手机),两者也都属于WinCE平台。在PDA和手机市场上,除WinCE外,著名的PDA嵌入式操作系统还有Palm OS(因出现很早,很有名)、Symbian等,但在WinCE的强劲冲击下,Palm和Symbian来日还能有多长?我院可能是全国高校中唯一一家开设专门的“Windows CE嵌入式操作系统“课程的学校,这主要是基于以下原因:我院本身前面便有Windows程序设计课程,同学学过VC++后再学WinCE,非常方便自然,通过学习WinCE同样也可了解嵌入式软件的一般开发过程,对Linux有惧怕心理的同学也很合适。很显然,嵌入式Linux永远不可能替代WinCE,而且将来谁占份额大还很难讲,毕竟很多人更愿意接受MS的平台,就像各国政府都在大力推LINUX已好长时间,但您能看到几个在PC机上真正使用LINUX的用户?据我观察,目前在嵌入式平台上,LINUX是叫得最响,但还是WinCE实际用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有长远产品计划的公司,为降低成本而进行长远考虑;

二是微软亚洲研究院对我院WinCE课程的支持计划,我们也很希望将来我院能有同学通过微软的面试去实习。WinCE和多媒体(如MPEG技术)是微软亚洲工程院目前做得较多的项目领域之一,他们很需要精通WinCE的人。

 

总结关于嵌入式操作系统类课程,若您觉得自己功底较深且能钻研下去,则可去学嵌入式Linux;若您觉得自己VC++功底较好且想短平快地学嵌入式开发,则我院的WinCE课程是最好的选择。

 

(3) 嵌入式开发的其它相关软件课程

 

搞嵌入式若能熟悉嵌入式应用的一些主要领域,这样的人更受企业欢迎。主要的相关领域包括:

A、数字图像压缩技术:这是嵌入式最重要最热门的应用领域之一,主要是应掌握MPEG编解码算法和技术,如DVD、MP3、PDA、高精电视、机顶盒等都涉及MPEG高速解码问题。为此,我院已预订了一位能开设数字图像处理课程的博士。

B、通信协议及编程技术:这包括传统的TCP/IP协议和热门的无线通信协议。首先,大多数嵌入式设备都要连入局域网或Internet,所以首先应掌握TCP/IP协议及其编程,这是需首要掌握的基本技术;其次,无线通信是目前的大趋势,所以掌握无线通信协议及编程也是是很重要的。无结通信协议包括无线局域网通信协议802.11系列,Bluetooth,以及移动通信(如GPRS、GSM、CDMA等)。

C、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。我院有这方面的选修课。

D、DSP技术:DSP是Digital Signal

Process数字信号处理的意思,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法,如高速数据采集、压缩、解压缩、通信等。数字信号处理是电子、通信等硬件专业的课程,对于搞软件的人若能了解一下最好。目前DSP人才较缺。如果有信号与系统、数字信号处理等课程基础,对于学习MPEG编解码原理会有很大帮助。

 

(4)嵌入式开发的相关硬件基础

 

对于软件工程专业的学生,从事嵌入式软件开发,像数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构等硬件课程是较重要的。另外,汇编语言、C/C++、数据结构和算法、特别是操作系统等软件基础课也是十分重要的。我们的主要目地是能看懂硬件工作原理,但重点应是在嵌入式软件,特别操作系统级软件,那将是我们的优势。

我们的研究生里有些是学电子、通信类专业过来的,有较好的模拟电路和单片机基础,学嵌入式非常合适。嵌入式本身就是从单片机发展过来的,只是单片机不带OS,而现在很多嵌入式应用越来越复杂,以至不得不引入嵌入式操作系统。另外,为追求更高速的信号处理速度,现在在一些速度要求较高的场合,有不少公司是将一些DSP算法,如MPEG压缩解压缩算法等用硬件来实现,这就涉及到HDL数字电路设计技术及其FPGA/IP核实现技术,这方面的人目前市场上也很缺。

 

题外话

另外,能写驱动程序的人目前是非常紧缺的(驱动程序也可归于嵌入式范畴),包括桌面Windows中的DDK开发环境和WDM驱动程序。公司每时每刻都要推出新产品,每一个新产品出来了,要能被操作系统所使用,是必须写驱动程序的。写驱动程序就必须掌握操作系统(如Windows或Linux)的内部工作原理,还涉及到少量硬件知识,难度较大,所以这方面的人很难找。想成为高手的同学,也可从驱动程序方面获得突破。我可说一下自己的经历,三年前我曾短暂地在一家公司写过WinCE驱动程序(正是因为知道这方面的人紧缺,所以才要做这方面的事),尽管那以前从未做过驱动程序,应聘那个职位时正是看准了公司是很难招聘到这方面的人,既然都找不到人,驱动还得有人做,这正是可能有机会切入这一领域的大好机会。面试时大讲自己写过多少万行汇编程序,对计算机工作原理如何清楚,简历中又写着我曾阅读完两本关于Windows Driver Model的两本英文原版书,写过几个小型的驱动程序练习程序(其实根本没写过,我们的同学将来千万不要像我这样,早练就些过硬功夫,就不至于沦落到我这等地步,就不用像我那样去“欺骗”公司了,我这是一个典型的反面教材),居然一切都PASS(当然最重要的是笔试和面试问题还说得过去),这只能说明这一领域找人的困难程度。公司本就未指望找到搞过驱动的人,找个有相关基础的人就算不错了。做了以后,发现也并不是怎样难的。其实搞驱动程序的工作是很舒服的,搞完一个版本就会空一段时间,只有等公司新的芯片推出或新的OS出现后,才需要再去开发新一版驱动,那时有将近一个月时间空闲着在等WinCE .NET Beta版推出,准备将驱动程序升级到CE .NET上,现在在软件学院工作整日忙,无限怀念那段悠闲时光。

 

很巧合,最近本人无意中再次体会到了嵌入式的迷人之处。上周我那用了3年的手机终于不能WORK了。此次更新,除要求有手机常见功能外,最好有MP3功能(现在很多英语听力都有MP3文件),最好有英汉词典,最好还能读WORD文档。最后选了个满足以上条件的最便宜的手机DOPOD 515(斩了我2.2K,但想想这也算自己对嵌入式事业的支持,这样便也想开了),算得上最低档的智能手机了。回来一查,手机的about显示,本手机Processor是ARM,其OS是MS Smartphone(即WinCE .NET 4.2),这么巧合,简直可做为学习嵌入式课程的产品案例了(等我们的WinCE课程开得有声有色后,希望能从微软研究院搞些Smartphone来开发开发)。有OS的手机果然了得,金山词霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有smartphone版的,PC上的MP3、DOC等居然在download时都可被自动转换成smartphone格式,真是爽。完全可用Windows CE自己开发一些需要的程序download到自己的手机上。现在市面销售PDA智能手机火爆,MS总是财源滚滚。但我已发现国产的ARM+LINUX手机出现在市面上,价格只1.2K。

 

在GOOGLE网上能搜索太多的关于嵌入式系统的讨论了,我刚发现一个http://www.embyte.com非常不错,有很多有经验者谈自己的体会,投入到其中的论坛中,你会切身感到嵌入式学习的热潮。

 

要么走ARM+WinCE,要么走ARM+LINUX,要么走ARM+VXWORKS。每个搞嵌入式的人都可选一条路,条条大路通罗马。

 

1、BSD TCP/IP协议栈,BSD栈历史上是其他商业栈的起点,大多数专业TCP/IP栈(VxWorks内嵌的TCP/IP栈)是BSD栈派生的。这是因为BSD栈在BSD许可协议下提供了这些专业栈的雏形,BSD许用证允许BSD栈以修改或未修改的形式结合这些专业栈的代码而无须向创建者付版税。同时,BSD也是许多TCP/IP协议中的创新(如广域网中饿拥塞控制和避免)的开始点。
ftp://ftp.FreeBSD.org/pub/FreeBSD-stable/src/sys.netinet

2、uC/IP是由Guy Lancaster编写的一套基于uC/OS且开放源码的TCP/IP协议栈,亦可移植到其它操作系统,是一套完全免费的、可供研究的TCP/IP协议栈,uC/IP大部分源码是从公开源码BSD发布站点和KA9Q(一个基于DOS单任务环境运行的TCP/IP协议栈)移植过来。uC/IP具有如下一些特点:带身份验证和报头压缩支持的PPP协议,优化的单一请求/回复交互过程,支持IP/TCP/UDP协议,可实现的网络功能较为强大,并可裁减。UCIP协议栈被设计为一个带最小化用户接口及可应用串行链路网络模块。根据采用CPU、编译器和系统所需实现协议的多少,协议栈需要的代码容量空间在30-60KB之间。
http://ucip.sourceforge.net

3、LwIP是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)的Adam Dunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议,相对于uip。LwIP可以移植到操作系统上,也可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP TCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,一般它只需要几十K的RAM和40K左右的ROM就可以运行,这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式系统中使用。LwIP的特性如下:支持多网络接口下的IP转发,支持ICMP协议 ,包括实验性扩展的的UDP(用户数据报协议),包括阻塞控制,RTT估算和快速恢复和快速转发的TCP(传输控制协议),提供专门的内部回调接口(Raw API)用于提高应用程序性能,并提供了可选择的Berkeley接口API。
http://sics.se/~sdam/lwip/

4、uIP是专门为8位和16位控制器设计的一个非常小的TCP/IP栈。完全用C编写,因此可移植到各种不同的结构和操作系统上,一个编译过的栈可以在几KB ROM或几百字节RAM中运行。uIP中还包括一个HTTP服务器作为服务内容。许可:BSD许用证 http://dunkels.com/adam/uip/

5、TinyTcp 栈是TCP/IP的一个非常小和简单的实现,它包括一个FTP客户。TinyTcp是为了烧入ROM设计的并且现在开始对大端结构似乎是有用的(初始目标是68000芯片)。TinyTcp也包括一个简单的以太网驱动器用于3COM多总线卡 http://ftp.ecs.soton.ac.uk/pub/elks/utils/tiny-tcp.txt

个人认为选择一个开源协议栈可以从四个方面来考虑:一个是是否提供易用的底层硬件API,即与硬件平台的无关性;一个是与操作系统的内核API。协议栈需要调用的系统函数接口是否容易构造,另一个对于应用支持程度。最关键的是占用的系统资源是否在可接受范围内,有裁减优化的空间否?
其中,BSD 栈可完整实现TCP/IP协议,但代码庞大,70KB-150KB之间,裁减优化有难度,uIP和TinyTcp代码容量小巧,实现功能精简,限制了在一些较高要求场合下的应用,如可靠性与大容量数据传输。LwIP和uC/IP是同量级别的两个开源协议栈,两者代码容量和实现功能相似,LwIP没有操作系统针对性,它将协议栈与平台相关的代码抽象出来,用户如果要移植到自己的系统,需要完成该部分代码的封装,并为网络应用支持提供了API接口的可选性。uC/IP协议最初是针对uC/OS设计,为方便用户移植实现,同样也抽象了协议栈与平台相关代码,但是协议栈所需调用的系统函数大多参照uC/OS内核函数原型设计,并提供了协议栈的测试函数,方便用户参考,其不足在于该协议栈对网络应用支持不足。
根据以上分析,从应用和开发的角度看,似乎LWIP更得到了网上很多朋友使用的青睐;uC/IP在文档支持与软件升级管理上有很多不足,但是它最初是针对UC/OS而设计,如果选用UC/OS作为软件基础的话,在系统函数构造方面有优势。当然你选择其他操作系统的话,可参照OS_NULL文件夹下的文件修改。
以上的这些开源协议栈也并非免费,拿来就可以用,据我所知,UC/OS的母公司推出UC/OS-TCP/IP花了6人*2年的工作量,国内某公司使用LWIP作为移植的参照,花了4-5人*2年的工作量来测试与优化协议,使用商用TCP/IP栈的高费用就不足为奇了。
作为广大的爱好者学习而言,如果只是跑跑原型,实验一下效果,以上的几种开源协议栈都提供了测试的例子,应该是不错的选择。个人的看法:LWIP可优先考虑,至少网上有很多的人一块研究,参考的资料较多;UC/IP其次,如果你想深入学习TCP/IP的话,移植UC/IP是一种挑战性的工作,它尚需完善。

网络管理的历史
美国国防部设计了世界上头几个包交换网之一的ARPANET,在70年代,TCP/IP协议族正式被定为军方通信标准,随着此协议的广泛使用,网络管理成了一件大事。在80年代未和90年代初,网络迅速发展,许多子网数目的增多使监视网络活动成为一种必须。

在网络管理的初期,对网络的管理停留在使用ICMP和PING的基础上,但是随着网络内主机数据的不断增多,这种简单的工具已经不可能完成网络管理的工作了。

SNMP历史
随着网络数目与网络内主机数目的日益增多,单纯依*一些网络专业进行网络管理已经不可能了,必须有一种通行的网络管理标准以及相应的管理工具使普通人也能够管理网络。第一个相关的协议是SGMP,它提供了一种直接监视网关的方法,也因此成了一种通用的网络管理工具。下来,有三种可供选择的管理工具:HEMS,SNMP和建立在TCP/IP基础上的CMIP(CMOT),因为需要使用ISO/OSI模型进行网络管理,SNMP首选CMOT作为管理工具。基本的SNMP已经被广泛使用了,所有的网络产品都提供对SNMP的支持,新开发的具有远程管理能力的SNMP是RMON,它使管理人员可以将整个子网进行管理,而不是对整个子网内的设备进行管理。

一些定义
SNMP,Simple Network Management Protocol:简单网络管理协议
它是一个标准的用于管理IP网络上结点的协议。此协议包括了监视和控制变量集以及用于监视设备的两个数据格式:SMI和MIB。
MIB,Management Information Base:管理信息库
由网络管理协议访问的管理对象数据库,它包括SNMP可以通过网络设备的SNMP管理代理进行设置的变量。
SMI,Structure of Management Information:管理信息结构
用于定义通过网络管理协议可访问的对象的规则。SMI定义在MIB中使用的数据类型及网络资源在MIB中的名称或表示。
ASN.1,Abstract Syntax Notation One:抽象语法定义
用于定义语法的正式语言,在SNMP中它用于定义SNMP协议数据单元和对象的格式。
PDU,Protocol Data Unit:协议数据单元
在网络中传送的数据包。
BER,basic encoding rules:基本编码规则
由CCITT (X.209)和ISO (ISO 8825)指定的编码规则,它描述了如何将ASN.1类型表示为字符串。
SNMP介绍
使用SNMP进行网络管理需要下面几个重要部分:管理基站,管理代理,管理信息库和网络管理工具。管理基站通常是一个独立的设备,它用作网络管理者进行网络管理的用户接口。基站上必须装备有管理软件,管理员可以使用的用户接口和从MIB取得信息的数据库,同时为了进行网络管理它应该具备将管理命令发出基站的能力。

管理代理是一种网络设备,如主机,网桥,路由器和集线器等,这些设备都必须能够接收管理基站发来的信息,它们的状态也必须可以由管理基站监视。管理代理响应基站的请求进行相应的操作,也可以在没有请求的情况下向基站发送信息。

MIB是对象的集合,它代表网络中可以管理的资源和设备。每个对象基本上是一个数据变量,它代表被管理的对象的一方面的信息。

最后一个方面是管理协议,也就是SNMP,SNMP的基本功能是:取得,设置和接收代理发送的意外信息。取得指的是基站发送请求,代理根据这个请求回送相应的数据,设置是基站设置管理对象(也就是代理)的值,接收收代理发送的意外信息是指代理可以在基站未请求的状态下向基站报告发生的意外情况。

SNMP总结
SNMP是一种易于实现的基本的网络管理工具,它能够满足短期的管理要求。因为基于OSI的管理协议现在进展缓慢,所以它起到了一个重要的补充作用。

SNMP协议提供了用于定义网络信息和框架和用于交换信息的协议标准。SNMP模型引入了管理器和代理的概念,管理器指的是以人类管理员身份负责所有网络(或部分网络)的软件。代理指的被管理设备中的软件,它用以完成管理器所需要进行的局部管理和应急通知管理器的功能

Linux提供了大量的命令,利用它可以有效地完成大量的工作,如磁盘操作、文件存取、目录操作、进程管理、文件权限设定等。所以,在Linux系统上工作离不开使用系统提供的命令。要想真正理解Linux系统,就必须从Linux命令学起,通过基础的命令学习可以进一步理解Linux系统

不同Linux发行版的命令数量不一样,但Linux发行版本最少的命令也有200多个。这里笔者把比较重要和使用频率最多的命令,按照它们在系统中的作用分成下面六个部分一一介绍。

◆ 安装和登录命令:login、shutdown、halt、reboot、install、mount、umount、chsh、exit、last;

◆ 文件处理命令:file、mkdir、grep、dd、find、mv、ls、diff、cat、ln;

◆ 系统管理相关命令:df、top、free、quota、at、lp、adduser、groupadd、kill、crontab;

◆ 网络操作命令:ifconfig、ip、ping、netstat、telnet、ftp、route、rlogin、rcp、finger、mail、 nslookup;

◆ 系统安全相关命令:passwd、su、umask、chgrp、chmod、chown、chattr、sudo ps、who;

◆ 其它命令:tar、unzip、gunzip、unarj、mtools、man、unendcode、uudecode。

本文以Mandrake Linux 9.1(Kenrel 2.4.21)为例,介绍Linux下的安装和登录命令。

login

1.作用

login的作用是登录系统,它的使用权限是所有用户。

2.格式

login [name][-p ][-h 主机名称]

3.主要参数

-p:通知login保持现在的环境参数。

-h:用来向远程登录的之间传输用户名。

如果选择用命令行模式登录Linux的话,那么看到的第一个Linux命令就是login:。

一般界面是这样的:

Manddrake Linux release 9.1(Bamboo) for i586 renrel 2.4.21-0.13mdk on i686 / tty1localhost login:rootpassword:

上面代码中,第一行是Linux发行版本号,第二行是内核版本号和登录的虚拟控制台,我们在第三行输入登录名,按“Enter”键在Password后输入账户密码,即可登录系统。出于安全考虑,输入账户密码时字符不会在屏幕上回显,光标也不移动。

登录后会看到下面这个界面(以超级用户为例):

[root@localhost root]#last login:Tue ,Nov 18 10:00:55 on vc/1

上面显示的是登录星期、月、日、时间和使用的虚拟控制台。

4.应用技巧

Linux是一个真正的多用户操作系统,可以同时接受多个用户登录,还允许一个用户进行多次登录。这是因为Linux和许多版本的Unix一样,提供了虚拟控制台的访问方式,允许用户在同一时间从控制台(系统的控制台是与系统直接相连的监视器和键盘)进行多次登录。每个虚拟控制台可以看作是一个独立的工作站,工作台之间可以切换。虚拟控制台的切换可以通过按下Alt键和一个功能键来实现,通常使用F1-F6 。

例如,用户登录后,按一下“Alt+F2”键,用户就可以看到上面出现的“login:”提示符,说明用户看到了第二个虚拟控制台。然后只需按“Alt+F1”键,就可以回到第一个虚拟控制台。 一个新安装的Linux系统允许用户使用“Alt+F1”到“Alt+F6”键来访问前六个虚拟控制台。虚拟控制台最有用的是,当一个程序出错造成系统死锁时,可以切换到其它虚拟控制台工作,关闭这个程序。

shutdown

1.作用

shutdown命令的作用是关闭计算机,它的使用权限是超级用户。

2.格式

shutdown [-h][-i][-k][-m][-t]

3.重要参数

-t:在改变到其它运行级别之前,告诉init程序多久以后关机。

-k:并不真正关机,只是送警告信号给每位登录者。

-h:关机后关闭电源。

-c:cancel current process取消目前正在执行的关机程序。所以这个选项当然没有时间参数,但是可以输入一个用来解释的讯息,而这信息将会送到每位使用者。

-F:在重启计算机时强迫fsck。

-time:设定关机前的时间。

-m: 将系统改为单用户模式。

-i:关机时显示系统信息。

4.命令说明

shutdown命令可以安全地将系统关机。有些用户会使用直接断掉电源的方式来关闭Linux系统,这是十分危险的。因为Linux与Windows不同,其后台运行着许多进程,所以强制关机可能会导致进程的数据丢失,使系统处于不稳定的状态,甚至在有的系统中会损坏硬件设备(硬盘)。在系统关机前使用shutdown命令,系统管理员会通知所有登录的用户系统将要关闭,并且login指令会被冻结,即新的用户不能再登录。

halt

1.作用

halt命令的作用是关闭系统,它的使用权限是超级用户。

2.格式

halt [-n] [-w] [-d] [-f] [-i] [-p]

3.主要参数说明

-n:防止sync系统调用,它用在用fsck修补根分区之后,以阻止内核用老版本的超级块覆盖修补过的超级块。

-w:并不是真正的重启或关机,只是写wtmp(/var/log/wtmp)纪录。

-f:没有调用shutdown,而强制关机或重启。

-i:关机(或重启)前,关掉所有的网络接口。

-f:强迫关机,不呼叫shutdown这个指令。

-p: 当关机的时候顺便做关闭电源的动作。

-d:关闭系统,但不留下纪录。 

4.命令说明

halt就是调用shutdown -h。halt执行时,杀死应用进程,执行sync(将存于buffer中的资料强制写入硬盘中)系统调用,文件系统写操作完成后就会停止内核。若系统的运行级别为0或6,则关闭系统;否则以shutdown指令(加上-h参数)来取代。 

reboot

1.作用

reboot命令的作用是重新启动计算机,它的使用权限是系统管理者。

2.格式

reboot [-n] [-w] [-d] [-f] [-i]

3.主要参数

-n: 在重开机前不做将记忆体资料写回硬盘的动作。

-w: 并不会真的重开机,只是把记录写到/var/log/wtmp文件里。

-d: 不把记录写到/var/log/wtmp文件里(-n这个参数包含了-d)。

-i: 在重开机之前先把所有与网络相关的装置停止。

install

1.作用

install命令的作用是安装或升级软件或备份数据,它的使用权限是所有用户。

2.格式

(1)install [选项]… 来源 目的地

(2)install [选项]… 来源… 目录

(3)install -d [选项]… 目录…

在前两种格式中,会将<来源>复制至<目的地>或将多个<来源>文件复制至已存在的<目录>,同时设定权限模式及所有者/所属组。在第三种格式中,会创建所有指定的目录及它们的主目录。长选项必须用的参数在使用短选项时也是必须的。

3.主要参数

--backup[=CONTROL]:为每个已存在的目的地文件进行备份。

-b:类似 --backup,但不接受任何参数。

-c:(此选项不作处理)。

-d,--directory:所有参数都作为目录处理,而且会创建指定目录的所有主目录。

-D:创建<目的地>前的所有主目录,然后将<来源>复制至 <目的地>;在第一种使用格式中有用。

-g,--group=组:自行设定所属组,而不是进程目前的所属组。

-m,--mode=模式:自行设定权限模式 (像chmod),而不是rwxr-xr-x。

-o,--owner=所有者:自行设定所有者 (只适用于超级用户)。

-p,--preserve-timestamps:以<来源>文件的访问/修改时间作为相应的目的地文件的时间属性。

-s,--strip:用strip命令删除symbol table,只适用于第一及第二种使用格式。

-S,--suffix=后缀:自行指定备份文件的<后缀>。

-v,--verbose:处理每个文件/目录时印出名称。

--help:显示此帮助信息并离开。

--version:显示版本信息并离开。

mount

1.作用

mount命令的作用是加载文件系统,它的用权限是超级用户或/etc/fstab中允许的使用者。

2.格式

mount -a [-fv] [-t vfstype] [-n] [-rw] [-F] device dir

3.主要参数

-h:显示辅助信息。

-v:显示信息,通常和-f用来除错。

-a:将/etc/fstab中定义的所有文件系统挂上。

-F:这个命令通常和-a一起使用,它会为每一个mount的动作产生一个行程负责执行。在系统需要挂上大量NFS文件系统时可以加快加载的速度。

-f:通常用于除错。它会使mount不执行实际挂上的动作,而是模拟整个挂上的过程,通常会和-v一起使用。

-t vfstype:显示被加载文件系统的类型。

-n:一般而言,mount挂上后会在/etc/mtab中写入一笔资料,在系统中没有可写入文件系统的情况下,可以用这个选项取消这个动作。

2004-11-11 19:58:12    

海边卡夫卡  

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    第 2 楼

4.应用技巧

在Linux和Unix系统上,所有文件都是作为一个大型树(以/为根)的一部分访问的。要访问CD-ROM上的文件,需要将CD-ROM设备挂装在文件树中的某个挂装点。如果发行版安装了自动挂装包,那么这个步骤可自动进行。在Linux中,如果要使用硬盘、光驱等储存设备 ,就得先将它加载,当储存设备挂上了之后,就可以把它当成一个目录来访问。挂上一个设备使用mount命令。 在使用mount这个指令时,至少要先知道下列三种信息:要加载对象的文件系统类型、要加载对象的设备名称及要将设备加载到哪个目录下。

(1)Linux可以识别的文件系统

◆ Windows 95/98常用的FAT 32文件系统:vfat ;

◆ Win NT/2000 的文件系统:ntfs ;

◆ OS/2用的文件系统:hpfs;

◆ Linux用的文件系统:ext2、ext3;

◆ CD-ROM光盘用的文件系统:iso9660。

虽然vfat是指FAT 32系统,但事实上它也兼容FAT 16的文件系统类型。

(2)确定设备的名称

在Linux中,设备名称通常都存在/dev里。这些设备名称的命名都是有规则的,可以用“推理”的方式把设备名称找出来。例如,/dev/hda1这个IDE设备,hd是Hard Disk(硬盘)的,sd是SCSI Device,fd是Floppy Device(或是Floppy Disk?)。a代表第一个设备,通常IDE接口可以接上4个IDE设备(比如4块硬盘)。所以要识别IDE硬盘的方法分别就是hda、hdb、hdc、hdd。hda1中的“1”代表hda的第一个硬盘分区 (partition),hda2代表hda的第二主分区,第一个逻辑分区从hda5开始,依此类推。 此外,可以直接检查/var/log/messages文件,在该文件中可以找到计算机开机后系统已辨认出来的设备代号。

(3)查找挂接点

在决定将设备挂接之前,先要查看一下计算机是不是有个/mnt的空目录,该目录就是专门用来当作挂载点(Mount Point)的目录。建议在/mnt里建几个/mnt/cdrom、/mnt/floppy、/mnt/mo等目录,当作目录的专用挂载点。举例而言,如要挂载下列5个设备,其执行指令可能如下 (假设都是Linux的ext2系统,如果是Windows XX请将ext2改成vfat):

软盘 ===>mount -t ext2 /dev/fd0 /mnt/floppy cdrom ===>mount -t iso9660 /dev/hdc /mnt/cdrom SCSI cdrom ===>mount -t iso9660 /dev/sdb /mnt/scdrom SCSI cdr ===>mount -t iso9660 /dev/sdc /mnt/scdr

不过目前大多数较新的Linux发行版本(包括红旗 Linux、中软Linux、Mandrake Linux等)都可以自动挂装文件系统,但Red Hat Linux除外。

umount

1.作用

umount命令的作用是卸载一个文件系统,它的使用权限是超级用户或/etc/fstab中允许的使用者。

2.格式

unmount -a [-fFnrsvw] [-t vfstype] [-n] [-rw] [-F] device dir

3.使用说明

umount命令是mount命令的逆操作,它的参数和使用方法和mount命令是一样的。Linux挂装CD-ROM后,会锁定CD—ROM,这样就不能用CD-ROM面板上的Eject按钮弹出它。但是,当不再需要光盘时,如果已将/cdrom作为符号链接,请使用umount/cdrom来卸装它。仅当无用户正在使用光盘时,该命令才会成功。该命令包括了将带有当前工作目录当作该光盘中的目录的终端窗口。

chsh

1.作用

chsh命令的作用是更改使用者shell设定,它的使用权限是所有使用者。

2.格式

chsh [ -s ] [ -list] [ --help ] [ -v ] [ username ]

3.主要参数

-l:显示系统所有Shell类型。

-v:显示Shell版本号。

4.应用技巧

前面介绍了Linux下有多种Shell,一般缺省的是Bash,如果想更换Shell类型可以使用chsh命令。先输入账户密码,然后输入新Shell类型,如果操作正确系统会显示“Shell change”。其界面一般如下:

Changing fihanging shell for caoPassword: New shell [/bin/bash]:   /bin/tcsh

上面代码中,[ ]内是目前使用的Shell。普通用户只能修改自己的Shell,超级用户可以修改全体用户的Shell。要想查询系统提供哪些Shell,可以使用chsh -l 命令,见图1所示。

图1 系统可以使用的Shell类型

从图1中可以看到,笔者系统中可以使用的Shell有bash(缺省)、csh、sh、tcsh四种。

exit

1.作用

exit命令的作用是退出系统,它的使用权限是所有用户。

2.格式

exit

3.参数

exit命令没有参数,运行后退出系统进入登录界面。

last

1.作用

last命令的作用是显示近期用户或终端的登录情况,它的使用权限是所有用户。通过last命令查看该程序的log,管理员可以获知谁曾经或企图连接系统。

2.格式

1ast[—n][-f file][-t tty] [—h 节点][-I —IP][—1][-y][1D]

3.主要参数

-n:指定输出记录的条数。

-f file:指定用文件file作为查询用的log文件。

-t tty:只显示指定的虚拟控制台上登录情况。

-h 节点:只显示指定的节点上的登录情况。

-i IP:只显示指定的IP上登录的情况。

-1:用IP来显示远端地址。

-y:显示记录的年、月、日。

-ID:知道查询的用户名。

-x:显示系统关闭、用户登录和退出的历史。

动手练习

上面介绍了Linux安装和登录命令,下面介绍几个实例,动手练习一下刚才讲过的命令。

1.一次运行多个命令

在一个命令行中可以执行多个命令,用分号将各个命令隔开即可,例如:

#last -x;halt

上面代码表示在显示系统关闭、用户登录和退出的历史后关闭计算机。

2.利用mount挂装文件系统访问Windows系统

许多Linux发行版本现在都可以自动加载Vfat分区来访问Windows系统,而Red Hat各个版本都没有自动加载Vfat分区,因此还需要进行手工操作。

mount可以将Windows分区作为Linux的一个“文件”挂接到Linux的一个空文件夹下,从而将Windows的分区和/mnt这个目录联系起来。因此,只要访问这个文件夹就相当于访问该分区了。首先要在/mnt下建立winc文件夹,在命令提示符下输入下面命令:

#mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/winc

即表示将Windows的C分区挂到Liunx的/mnt/winc目录下。这时,在/mnt/winc目录下就可以看到Windows中C盘的内容了。使用类似的方法可以访问Windows系统的D、E盘。在Linux系统显示Windows的分区一般顺序这样的:hda1为C盘、hda5为D盘、hda6为E盘……以此类推。上述方法可以查看Windows系统有一个很大的问题,就是Windows中的所有中文文件名或文件夹名全部显示为问号“?”,而英文却可以正常显示。我们可以通过加入一些参数让它显示中文。还以上面的操作为例,此时输入命令:

#mount -t vfat -o iocharset=cp936 /dev/hda1 /mnt/winc

现在它就可以正常显示中文了。

3.使用mount加挂闪盘上的文件系统

在Linux下使用闪盘非常简单。Linux对USB设备有很好的支持,当插入闪盘后,闪盘被识别为一个SCSI盘,通常输入以下命令:

# mount /dev/sda1 /usb

就能够加挂闪盘上的文件系统。

小知识

Linux命令与Shell

所谓Shell,就是命令解释程序,它提供了程序设计接口,可以使用程序来编程。学习Shell对于Linux初学者理解Linux系统是非常重要的。Linux系统的Shell作为操作系统的外壳,为用户提供了使用操作系统的接口。Shell是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称,是用户和Linux内核之间的接口程序。如果把Linux内核想象成一个球体的中心,Shell就是围绕内核的外层。当从Shell或其它程序向Linux传递命令时,内核会做出相应的反应。Shell在Linux系统的作用和MS DOS下的COMMAND.COM和Windows 95/98 的 explorer.exe相似。Shell虽然不是系统核心的一部分,只是系统核心的一个外延,但它能够调用系统内核的大部分功能。因此,可以说Shell是Unux/Linux最重要的实用程序。

Linux中的Shell有多种类型,其中最常用的是Bourne Shell(sh)、C Shell(csh)和Korn Shell(ksh)。大多数Linux发行版本缺省的Shell是Bourne Again Shell,它是Bourne Shell的扩展,简称bash,与Bourne Shell完全向后兼容,并且在Bourne Shell的基础上增加了很多特性。bash放在/bin/bash中,可以提供如命令补全、命令编辑和命令历史表等功能。它还包含了很多C Shell和Korn Shell中的优点,有灵活和强大的编程接口,同时又有很友好的用户界面。Linux系统中200多个命令中有40个是bash的内部命令,主要包括exit、less、lp、kill、 cd、pwd、fc、fg等。

2006年09月01日

 

 
计算机软件 | 软件工程师 | 1年工作经验 | 硕士 | 湖北省武汉
 
李  鹏  (男 26岁)

电子邮箱:lp2001lp@tom.com
宿舍电话:027-59702785
手机:(0)13545351062
家庭电话:0717-4075916
通信地址:武汉理工大学鉴湖校区A-218信箱(430070)
个人主页:http://blog.donews.com/LP2001lp
出生日期:1980年11月
国籍:中国
户口所在地:湖北省
政治面貌:团员

个人照片
自我评价/职业目标
自我评价: 诚实稳重,有高度的意愿在IT领域取得良好的发展。3 年研究生学习工作经历,分析能力和解决问题的能力有很大提高;适应能力较强,能在一定工作压力下工作;学习能力强,有工作创新的精神;待人处事自信成熟,能很好的与他人合作。
求职意向
希望能在通信、软件相关行业从事软件开发、测试或技术支持的工作。
工作经验

  武汉菲旺软件技术责任有限公司

公司信息

公司简单描述:
公司性质:私营.民营企业
公司规模:50 – 99人

2005年7月 – 2006年6月 软件工程师/软件部工作地点:湖北武汉

工作职责和业绩:

进项目组负责软件开发,参与软件的分析、设计、售前/售后技术支持

长江大学国际学院

公司信息
2005年4月 – 2005年6月 计算机应用基础老师工作地点:武汉

工作职责和业绩:

担任计算机应用基础老师,进行计算机基础课程的讲授

河南卢氏第二高级中学

公司信息
2003年9月 – 2004年6月 中学教师/高一工作地点:河南三门峡

工作职责和业绩:

进行高一数学课程的讲授,并代理班主任,管理班级日常工作
项目管理经验
2006年5月 – 2006年9月

项目名称:开源TCP/IP协议栈的实现和移植研究
软件环境:Skyeye
硬件环境:s3c44bo开发板
开发工具:ADS1.2

项目描述:分析LwIP、uIP、ucIP协议栈的实现,研究LwIP在UCOSII和uclinux上的移植,并在Skyeye和S3C44B0开发板上仿真和调试分析。实现简单网络应用程序。
责任描述:熟悉了一般TCP/IP协议栈的实现框架,提高了阅读英文文献的能力,锻炼了研究的能力。

 
2006年3月 – 2006年4月

项目名称:通用人事管理系统
软件环境:SQL Server
硬件环境:Windows
开发工具:VC6.0

项目描述: 人事管理系统主要包括模块:基本信息管理,考勤考评管理,系统用户管理三个模块。
责任描述: 负责前期数据建模,各类文档编写,并负责考勤考评管理,系统用户管理两个模块的设计和实现工作。

 
2005年9月 – 2006年2月

项目名称:武汉劳动局OA系统
软件环境:Lotus5.08/Webspere5.1
硬件环境:Windows
开发工具:Eclipse

项目描述: 劳动局OA项目是一个2年前的遗留项目,当时采用Lotus实现网络办公系统功能,其主要要完成公文的收发管理和邮件系统,以及与一个档案管理系统进行数据共享。后换用J2EE开发办公部分。
责任描述: 与项目经理一起进行网络办公部分需求变更调研,确定公文收发的流程,设计实施邮件系统和收文管理模块。

教育背景
2004年9月 – 2007年7月 武汉理工大学
计算机应用技术 电子信息科学类 硕士
 
1999年9月 – 2003年7月 三峡大学
数学与应用数学 数学类 本科
外语/方言
英语:良好 中文普通话:熟练 日语:一般
英语等级:大学英语考试六级英语口语水平:良好
IT技能
LINUX 12 个月经验 水平:熟练
WIN CE 6 个月经验 水平:初级
MSSQL SERVER 20 个月经验 水平:精通
Shell Scripts 12 个月经验 水平:精通
Assembly 12 个月经验 水平:熟练
Visual C++ 20 个月经验 水平:精通
eMbedded Visual C++ 6 个月经验 水平:熟练
TCP\/IP 12 个月经验 水平:熟练
职业技能与特长

1、精通C、C++、Java语言,有使用MFC,GDI,STL的经验;并对J2EE相关企业端的开发框架STRUTS,Hibernate,Spring有过深入研究
2、熟悉嵌入式实时操作系统(uCOSII、WinCE、Linux)及嵌入式微处理器(ARM系列),并对WinCE平台的定制和BSP的开发有过深入研究
3、熟悉Linux Shell编程和ARM汇编,在ARM7开发板和SkyEye软件模拟器上进行过嵌入式Linux和uC/OS-II的移植和简单驱动程序编写
4、熟悉TCP/IP网络协议以及socket编程,并研究过开源TCP/IP协议栈(LWIP,UC/IP,uIP)的实现和移植
5、精通SQL,熟悉SQL Server 2000、MySQL、Oracle的一般操作,能简单的管理维护数据库日常事物;用PowerDesigner进行过一般数据库的设计和建模
6、熟悉面向对象软件开发(OOD、OOP、UML),具备数据结构方面的基础知识和软件工程知识,熟悉软件开发过程

获得证书

计算机等级考试二级C语言,获得时间:2001 年

计算机资格与水平考试程序员级,获得时间:2002 年

兴趣爱好
足球,乒乓球,音乐,旅行
著作/论文
基于RCP的Web应用框架的分析与实现 中国水运(2006.5)
测试驱动开发在EAI中的应用研究 微机发展(2006.6)