網絡計算機中嵌入式Linux操作系統研究

馬偉

摘要：該文主要以嵌入式Linux操作系統為研究中心，以網絡計算機發展為背景，對嵌入式Linux操作系統進行概述，并詳細對其操作系統設計進行分析。該文研究目的在總結網絡計算機中嵌入式Linux操作系統的應用，對其操作系統進一步完善，以達到優化原有開發系統，改進相關功能的目的。通過本文系統論述，促進網絡計算機中嵌入式Linux操作系統的更廣泛應用，提升其整體性能及應用效果。

關鍵詞：網絡計算機；嵌入式；Linux操作系統；系統開發

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0040-02

近年來我國經濟與科技高速發展，推進信息化網絡時代的到來。目前計算機技術被廣泛應用于各行業領域中，對人們的工作和生活起到了重要的影響作用。針對現階段網絡計算機應用趨勢以及應用需求來看，應用質量要求不斷提升，以嵌入式Linux操作系統來看，對其應用性能、接口管理以及擴展功能等提出了更高的挑戰。下面本文以網絡計算機發展背景為切入點，對網絡計算機中嵌入式Linux操作系統展開系統研究。

1 網絡計算機發展背景

隨著計算機技術在各行業領域中的廣泛普及應用，我國已步入網絡計算機時代，人們工作、生活都與計算機緊密聯系在一起。在這一趨勢背景對網絡應用技術提出了更高的要求和應用標準，以滿足人們需求。也正是在設備、服務器等質量逐漸提升的過程中，使技術的應用與引導促進網絡計算機概念具象化。

網絡計算機及技術的普及發展有著一定必然性和必要性：

現階段我國網絡技術的研發應用日趨成熟，目前局域網已經成為人們生活工作的常規配置。與過去我國網絡計算機的應用對比來看，大部分影響因素已得到有效解決，使網絡相關技術更高效、快速普及應用。

目前我國關于網絡計算機技術的相關理論研究已初步形成一定系統。計算機在市場應用中隨著人們需求的不斷提升其應用不斷改革創新，網絡技術、網絡用戶等概念日趨具象化、理性化。同時網絡技術越來越體現服務于人民需求的研發理念，而網絡用戶對其技術應用的需求也日趨真實性。

另外，加強網絡技術應用是我國經濟與科技發展的必要環節。我國網絡技術應用起步相對較晚，且主要以引進國外為主，這也造成網絡技術自主性相對較差。在經濟與科技不斷發展過程中，相關技術研發手段不斷革新，以及外國引進內部技術存在一定應用安全隱患，這些都使得我國網絡計算機技術實現自主研發成為必然性，以保護信息安全，維護國家及人民利益。

2 嵌入式Linux操作系統概述

現階段嵌入式技術為應用廣泛、效率較高的技術工藝，嵌入式系統應用對計算機硬件要求較為嚴格，這直接造成其投入相對較高。在科技手段不斷創新，網絡技術應用不斷完善的過程中，計算機軟件系統的投入比例逐漸增多，越來越關注技術的改進與完善。

從實踐應用需求角度出發，嵌入式技術的選擇與應用為軟件技術開發提供前提保障，改善技術開發環境。嵌入式技術應用能夠使系統運行更加穩定，軟件運營與維護更加高效。

嵌入式Linux系統是最常見的嵌入式操作系統，被行業內部廣泛研究與應用。嵌入式Linux操作系統具有明顯的操作優勢，例如免許可證費用，在較多商業操作系統中通常要求較高的許可證費用，而該軟件源代碼為開放性，為用戶大大節省了費用支出。嵌入式Linux的網絡支持功能十分強大，具有Unix特性，在運行與應用過程中支持全部互聯網協議?；谇度胧絃inux公開源代碼，同時具備清晰文檔與注釋，在應用過程中出現相關問題可及時進行有效處理，保障了其應用可靠性和穩定性，這也是嵌入式Linux操作系統廣泛應用的重要優勢之一。

嵌入式Linux與其他相關嵌入式操作系統相比具有開發工具豐富的優勢。大多數開發嵌入式操作系統的程序調試主要是以仿真器進行操作，但嵌入式Linux的操作則可以避免應用仿真器，通過內核調試器進行完整操作。

嵌入式Linux操作系統在應用過程中尚存在一定不完善之處，主要包括三個方面。其一，嵌入式Linux操作系統在運行應用過程中尚不具備硬實施進程處理機制；其二，嵌入式Linux操作系統受到最大進程數限制，以及受到最小內存控制；其三，嵌入式Linux操作系統的基于模塊機制的內核剪裁靈活性相對較差。

3 嵌入式Linux操作系統設計

以Linux操作系統結構相關理論為基礎，充分結合網絡計算機應用需求及用戶要求，進行網絡計算機中的嵌入式Linux操作系統設計。系統設計主要分為五個方面，如下所示：

3.1 系統引導

系統引導主要是系統BIOS將系統內核可執行代碼按照不同層級需求進行內存引入，結合操作系統引導進行執行，以系統控制臺顯示“login：”為提示參考，以完成操縱系統內核加載。通常在網絡計算機中的嵌入式Linux操作系統中應用啟動引導程序LILO完成系統引導。

3.2 內核定制修改

嵌入式Linux操作系統的設計過程中Linux內核定制修改是重要構成部分，主要目的是完成內核配置和調整，目的在于使其性能更優，滿足網絡計算機實際應用需求。在Linux內核配置過程中要科學進行網絡計算機中嵌入式系統內核編譯配置的設置，進行內核編譯的重新定義。另外，還要以網絡計算實際需求進行內核源代碼的修改。其中編譯命令如下：

#make clean

完成刪除前面步驟留下的文件，以避免出現錯誤。

#make mrproper

使系統內核的配置文件恢復到默認值。

#make menuconFig

用來配置內核編譯選項。

#make dep

讀取配置過程生成的配置文件，創建對應于配置的依賴關系樹，從而決定哪些需要編譯。

#make bzImage

開始編譯內核。

#make modules

編譯內核可加載模塊。

#make modules_install

把可加載模塊拷貝到需要的目錄中。

3.3 根文件系統

該系統是Linux系統中不可或缺的組件，在內核系統操作最后一步即實現根文件系統掛載?；谇度胧絃inux系統體積相對較小，因此無法應用大的存儲器，因此根據系統實際需求情況選擇與構建根文件系統至關重要。

3.4 圖形用戶接口

在本次研究中以網絡計算機中嵌入式Linux操作系統為核心，需要明確的是系統要為用戶提供清晰圖像界面，現階段GUI為圖形用戶接口設計中的主要系統。由于Linux系統缺乏內核系統支持，因此在設計過程要通過基礎程序滿足這一需求。從圖形用戶接口構成角度來看，主要包括窗口系統、窗口管理器、工具包、界面行為與風格。根據實踐應用可知，X-windows憑借其良好的擴展性以及良好的可移植性等優勢，作為嵌入式Linux操作系統的GUI。

3.5 應用軟件

用戶客戶端在進行網絡計算機應用的過程中要保證其具備瀏覽器登錄、文檔瀏覽、媒體播放等功能，因此在Linux操作系統設計中要包括各類型開源軟件，本文研究中主要列舉一下幾類：

1）mozilla

mozilla 是 Linux 環境下免費的跨平臺的功能強大的瀏覽器。該軟件支持HTML4.0，VB Script，Java Script，JPG、GIF 等常用圖像，聲音，Flash 動畫，cookie，通信錄，網頁編輯等功能，適用于 Windows，Linux 和 MacOS、AIX、HPUX、Irix、OpenVMS、OS/2、Solaris SPARC、Solaris x86、Tru64 Unix 等平臺。

2）mplayer

mplayer 是 Linux 的開源媒體播放器，支持多種媒體格式。該軟件支持 MPEG， VOB， AVI，OGG/OGM，VIVO，ASF/WMA/WMV，QT/MOV/MP4， FLI，RM，Nuppel Video， YUV4MPEG，FILM，RoQ，PVA 等格式的媒體。

3）xpdf

Linux 環境下開源的 PDF 文檔閱讀器。

4 嵌入式Linux操作系統其他相關問題

網絡計算機的普及應用，成為人們生活與工作的必備工具，在應用過程中要滿足客戶對系統穩定性與安全性需求，避免出現突然中止問題，給客戶帶來損失。就現階段網絡計算機中嵌入式Linux操作系統的應用來看，針對計算機突然中斷問題尚未形成有效解決方案。

用戶操作過程中若出現中途斷電問題將直接給系統運行造成阻礙影響，并對文件系統帶來一定影響，文件系統中受影響的位置即故障點。在實踐應用及經驗總結中了解到，出現類似問題通常是由于保護措施不夠，當無法對故障點有效控制時將會進一步影響整個系統。因此，嵌入式Linux操作系統應針對類似問題設計出具有針對性的保護程序，即內存讀寫過程中的預防機制，通過有效設置保障用戶文件安全。

將嵌入式Linux操作系統應用于其他硬件平臺開發中，并對其系統操作進行性能測試，通過實踐檢驗證明網絡計算機中嵌入式Linux操作系統在運行過程中性能穩定，同時服務器資源消耗、流量消耗等相對合理，將網絡資源存儲于服務器內，使得資源存儲得到優化，為客戶端運行有效減少了負擔。在今后系統及技術研究中要進一步加強對網絡計算機中嵌入式Linux操作系統的研究，以促進嵌入式Linux技術的進一步完善，促進計算機系統的優化，為用戶提供更穩定、高效、優質的服務。

5 結束語

綜上所述，針對網絡計算機中嵌入式Linux操作系統的研究，能夠促進該系統整體性能有效提升，進一步滿足用戶需求。在今后研究中要對嵌入式Linux操作系統的設計研究進一步深入和細化，旨在實現該系統功能優化，促進嵌入式Linux操作系統在網絡計算機更穩定運行，優化其整體結構，使用戶應用更加高效、穩定、安全，充分發揮其應用價值。

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