Linux实时监控系统的实现

王 苹，王 彦

（1.福州大学 阳光学院，福建 福州 350008；2.福建省科学技术信息研究所，福建 福州 350001）

Linux实时监控系统的实现

王 苹1，王 彦2

（1.福州大学 阳光学院，福建 福州 350008；2.福建省科学技术信息研究所，福建 福州 350001）

以NUIX为背景开发的Linux，是目前相当流行的一种操作系统.Linux内核具有较高的实时性，随着实时监控具体要求的日益增加，Linux实时监控系统得到迅速发展，也正是为了满足这些监控需求，大量的实用性监控系统先后出现，并为人们的生产生活提供便利.本文首先介绍了Linux以及它的优点，然后阐述了Linux实时监控系统和实现该系统的基本原理，最后分析了基于Linux的适时监控系统的具体应用和实现.

Linux；实时监控系统；实现

Linux操作系统具有灵活稳定、成本低、实时性、伸缩性能好等特性，非常适于开发嵌入式系统，因此嵌入式Linux系统发展迅速，Linux实时监控系统也得到不断突破和实现.嵌入式系统的优势特性使其渗透到很多领域，为我们的生产发展提供了重要操作手段，同时也推动了计算机网络的安全发展.如今国民经济的各个领域都能找到Linux实时监控系统的影子，大到工业企业生产的实时监测，小到我们常见的环境监测等.Linux实时监控系统的实现方式多种多样，不同的监控系统有不同的监控要求，Linux都能以其强大的功能不断实现.

1 Linux概述及其优点

1.1 Linux概述

对于大部分非计算机专业的人士，可能对Linux比较陌生.Linux是一种操作系统，它是UNIX操作系统的一个克隆版本，同时UNIX操作系统又是其成长发展的重要支柱之一.而UNIX则是一个支持多种处理器具有强大功能的操作系统，具备高可靠性、成熟性、开放性、伸缩性等优势，是一种广泛使用的操作系统.Linux把系统中的硬件设备、软件设备、操作系统、各类命令等都设置为拥有各自特色的文件，Linux内核是该系统的关键，它是一个系统软件，主要用于为硬盘提供抽象层、完成多项任务、对文件系统实时控制等.为什么说Linux是UNIX的克隆了？主要是因为Linux内核是由汇编语言以及C语言组成，是一个符合UNIX基本思想的类操作系统.

1.2 Linux的优点

目前，Linux在计算机界广为流行，主要因为它具有以下优点：第一，该系统完全免费，用户还可以自由修改其源代码，这对于计算机程序员来说极具诱惑，他们可以根据自己的思维对其修改，同时也促进了Linux的不断完善与壮大.第二，具备兼容性，这使它可以运行较为常见的DOS、Windows程序，使用户可以从Windows转到Linux.第三，Linux支持多用户、多任务基本特点，用户对自己的文件有特殊权利，各用户互不影响，Linux的每个软件都有其特定用途，它可以使多个程序独立运行实现多任务功能.第四，Linux拥有图形、字符的良好界面，并且类似于Windows，用户可用鼠标进行操作.第五，Linux还有安全性高、功能强大、稳定性好等特色，Linux的网络功能和内核紧密相连使其优于其他的操作系统，另外它还采取了大量的安全、稳定措施.第六，Linux可在多种硬件平台上有效运行，它的高系统性能也是基于多个处理器平台同时工作.此外，由于Linux经常被用于嵌入式操作系统，它还可以在机顶盒、游戏机、移动电话、摄影机等设备上运行.Linux具有成本低、灵活、可设置性等以上所述优点，它被广泛用于各种设置中，不少产品都利用Linux进行驱动以及它的硬件式网络防火墙和路由器功能.

2 Linux实时监控系统的介绍及其实现的重要性研究

2.1 对Linux实时监控系统的介绍

计算机技术的发展为不仅人们的生活提供了各种便利，还在实时监控系统这一领域做出了重要贡献.实时监控系统包括软实时和硬实时两种类型的系统，它对时序、逻辑要求比较高.实时监控系统的主要目的在于实时监控各种突发事件，及时处理各种中断，这就要求实时监控系统必须有多种中断级别、多任务等特征.而Linux正是具备了实时监控系统所需的各种要求，被广泛使用与各种实时监控系统中.Linux实时监控系统是利用Linux操作系统确保在一定时间范围内完成实时监控任务的操作系统.比如，Linux嵌入式网络视频监控系统就是一种，并以其方便、信息量大等优势被广泛应用于交通、银行、办公楼等需实时监控的场所.

2.2 实现Linux实时监控系统的具体途径

Linux实时监控系统对我国社会生活的各个方面都发挥着重要作用，如何充分利用这种系统实现其应有价值了？这就要求广大研发人员根据实际需要，不断实现各种基于Linux的实时监控系统.在我们的日常生活中，经常需要用到实时监控系统，那么它是如何实现的了？下面通过文件的实时监控进行介绍.在下载重要文件过程中我们要保证数据的完整性，实现高效、及时的文件检测就需要对文件进行实时监控.在Linux操作系统中，对于每一个文件的操作都要通过文件的系统调用来实现，对系统数据文件的完整性有一定威胁的关键性调用，可以在Linux内核中分析查找对应的代码.这样就实现了对文件安全的高效、准确监控.Linux系统本身就具有实时性，在该系统下的任何操作都会留下清楚地操作记录，因而透明性强.Linux文件实时监控系统采用模块化编程，方便使用且扩展性强.实践证明，该实时监控系统能对各种文件操作进行实时、准确且高效的监控.Linux实时监控系统可用于社会经济的各个方面，比如，公交车视频实时监控、手机视频的实时监控、各个公共场所的实时监控、森林火险的实时监控等，可以说我们的生活早已离不开实时监控.

3 Linux实时监控系统在具体实践中的应用

3.1 Linux网络远程实时监控系统的实现

对于一些容易突发危险的公共场所，加强远程实时监控是非常有必要的.如果监控系统完善，我们就可以做到防患于未然，并且在发生紧急危险时能做出最快反映，把损失降到最低.例如，北京“蓝极速”网吧特大火灾事件让我们更加关注公共场所的监控问题.根据调查显示，大伙导致二十四人当场死亡，数十人受伤，而纵火的4人均为未成年人，导致如此心痛局面归根结底还是网吧的管理监控漏洞.目前我国网络监控系统存在较大问题，不少未成年人沉迷网络.Linux网络远程实时监控系统，被用于各个网吧的远程实时监控.该系统具体实施过程如下：下发访问列表，这样监控人员可以控制对一些非法网站的访问，对网吧进行实时监控，随时显示各网点在线状态、在线人数以及在线用户列表.根据用户信息查询用户身份以及访问网站.由于Linux操作系统自身的优点，该系统基于可维护性、灵活性以及成本低等要求，以Linux作为系统平台，利用该系统的可伸缩性和源代码开放来处理网络数据使之具有网络分析功能，实时显示用户状态.计算机网络安全是国家高度重视问题，Linux网络远程实时监控系统在一定程度上减少了意外事故的发生，对保障人民的生命财产安全以及经济的稳健发展具有重要意义.

3.2 基于嵌入式Linux的网络视频实时监控系统

Linux操作系统本身是一个面向桌面的系统，因具备高效灵活，节约成本等优势受到广泛青睐.嵌入式Linux的开发是对Linux代码进行了修改和更新，建立完整交叉开发环境，微处理器逐步成为嵌入式系统的核心部件.嵌入式系统将系统的软件和硬件一体化，特别适用于要求实时性、多任务的应用体系.嵌入式Linux存在着巨大的市场潜力和商业机遇.嵌入式Linux的网络视频实时监控系统通过制定嵌入式Linux操作系统，将嵌入式监控机应用于客户端，然后通过Int ernet通信，它不仅能与服务器组成网络，还可以对目标进行实时监控.目前视频网络极为流行，如电视视频的转播、远程教育、视频会议等.基于嵌入式Linux的视频网络监控系统采用多线程技术进行网络视频实时监控，多线程结构可提高系统响应速度，而同时嵌入式的监控机通过Int ernet安全传输数据到视频中心，从而实现多个目标集中监控.该监控系统视频信号的实时性和各种信息的记录及显示很清晰，并且操作方便、反映敏捷、成本低廉，为视频监控网络化提高了解决方案.基于嵌入式Linux还被用于工业测控等关键领域.Linux网络视频监控系统集数字视频技术、嵌入式技术和计算机网络技术于一体，是一种以网络传输控制、视频解码技术为核心的新型视频监控系统.

3.3 基于嵌入式Linux系统的远程机器人控制与图像传输

随着经济建设开发的不断深入，深层海底资源探索、无氧太空探索以及人类无法亲身接触需以机器人替代人工操作的情况给远程监控带来新的挑战，利用嵌入式Linux系统实现对远程机器人的监控是成为解决这些问题的好方法.远程机器人实时监控系统是指操作人员通过传感器向机器人传输远程指令达到监控的目的.机器人作业要求具备精确的数据和图像传输，机器人控制的关键就是实时控制中心相互交换数据和信息.嵌入式Linux技术可实现对不同机器人单独或同时作出复杂指令，并可根据扩展功能实现灵活扩充，它的多任务、稳定性为机器人监控提高了更有效途径.

综上所诉，Linux实时监控系统的实现为我们的生产生活提供了较高程度的保障，它的实现和发挥作用具有重要意义.Linux有很多优于其他系统的特性，才使得Linux在实时监控系统不断应用与实现.这些监控系统也因为Linux具备了高效、灵活、准确、实时、可扩展等优点.Linux仍然有广阔的发展前景，还可以在更多的实时监控领域得到实现.Linux实时监控系统还应不断自我完善，如可以进一步实现监控对象具体化，使监控细分从而更有针对性；还可以对监控等级细分，更加详细的记录监控信息，做到既节省资源又提高效率.

〔1〕刘露，王竹萍，刘炬.基于嵌入式Linux的视频网络实时监控系统的实现[J].电测与仪表，2004（12）.

〔2〕李侃.基于嵌入式Linux系统的远程机器人控制与图像传输的研究[J].北京邮电大学，2006（4）.

〔3〕熊晓强.浅析Linux操作系统的发展[J].企业导报，2011（9）.

〔4〕邱琪，杨斌.基于数字信号服务器的Linux网络远程实时监控系统的实现[J].成都信息工程学院学报，2010，25（5）.

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