基于嵌入式Linux 的家用智能监控报警系统

刘洋

摘要：该文设计是基于Linux环境的家用智能监控报警系统，主要研究在嵌入式Linux环境下，通过使用Tiny6410开发板，在完成Bootloader和内核移植后，通过nfs对Linux环境下的根文件系统进行挂载，实现监控报警的功能。

关键词：Linux、NFS，Tiny6410

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0175-02

1 Linux系统的介绍

众所周知，操作系统是各种应用软件运行的平台。在我们的生活中，常用的操作系统有Windows和IOS等，在许多大型服务器中，我们大量使用的操作系统为UNIX操作系统。毫无例外，虽然上述系统功能强大，使用极为方便，但是这些操作系统对用户收取相应的费用，以UNIX操作系统为例，其价格昂贵，远非个体开发者能承担。

相较于上述操作系统，Linux免费开源，可以通过网络自由下载，升级内核，且开源的Linux的系统小巧灵活，且具有强大的网络管理功能，软硬件开发工具较多。对于初学者或者小公司而言，更加具有吸引力的是，不用花费太大的价钱来购买专用的配套开发工具，可以大量节约成本。本文在根文件配置使用的Linux操作系统为RedHat 5 Enterprise。

2 智能监控系统的组成

本文在设计的过程中基于稳定、可靠和实用、性价比高的原则。使用当今流行的计算机网络技术、视频压缩技术来对智能监控系统进行设计。本系统采用由嵌入式Linux操作系统和三星公司生产的ARM处理器S3C6410X为核心的Tiny6410开发板搭建的平台。围绕着这个平台，构建Web服务器和视频服务器。利用TCP/IP技术实现了网络通讯，并且把通过摄像头收集到的图片和视频信息进行压缩，然后通过局域网或者互联网传输到客户端，客户端可以通过采用Java Applet技术来完成图片和视频的接收，在相应的平台上显示出来。图1为系统结构图。

3 硬件采用

在本设计中核心CPU采用三星公司生产的S3C6410X，该处理器属于ARM11系列，是ARM公司授权生产的新一代RISC处理器。ARM11系列处理器的具体信息如表1：

在本设计中，使用的开发板是友善之臂公司生产的Tiny/Mini6410开发板，它的核心处理器为ARM11系列处理的S3C6410，它由ARM公司授权三星公司进行生产。该嵌入式CPU的设计基于ARM1176JZF-S核，芯片内集成了功能十分强悍的多媒体处理单元，对Mpeg4，H.264/H.263等视频格式的硬件编码和解码十分支持，同时可以把视频信号输出到LED和TV上进行显示，它还拥有一个3D图型硬件加速器，用来完成OpenGL ES1.1&2.0的加速渲染，处于对传统的图形处理的考虑，它还支持2D图形的平滑缩放，翻转这些操作。

4 Bootloader，内核制作和NFS挂载

1）Bootloader制作：

在本文中，由于使用的Bootloader是Uboot，因此重点介绍的是UBoot的制作流程。

第一步：解压tar –zvxf u-boot-mini6410-20111018.tar，并进入u-boot-mini6410-20111018文件夹：cd u-boot-mini6410-20111018

第二步：编译make mini6410_nand_config-ram128

第三步：生成uboot.bin文件make ARCH=arm-linux-

2）内核制作：

uImage/zImage 制作：

① 清理：

tar zxvf linux-2.6.28.6-*

cd linux-2.6.28.6

首次解压文件得到的文件夹，无需清理；

非首次需要执行 make distclean

②配置：

非首次解压编译的需：

cp config_mini6410_h43 .config H43 Lcd

或者 cp config_mini6410_n43 .config N43 Lcd

然后执行：

make menuconfig ARCH=arm

/待定

③编译：

生成uImage： make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

生成zImage： make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

生成的文件在linux-2.6.28/arch/arm/boot/ ；

3）NFS挂载

如果NFS已经被安装，则在终端输入如下命令，用来执行所需要的操作：

service nfs start 启动NFS服务

service nfs restart 重启NFS服务

service nfs stop 停止NFS服务

service nfs reload 当修改过/etc/exports文件后不用重启服务可执行该命令

NFS配置：

1）打开终端，cd mnt

2）编辑/etc/exports文件，添加共享目录，命令为：gedit /etc/exports & 如图2所示：

其中，rw为读写权限，也可以设置为ro（只读权限），no_root_squash登入NFS主机root_squash 登入NFS主机，使用该共享目录时相当于该目录的拥有者。但是如果是以root身份使用这个共享目录的时候，那么这个使用者（root） 的权限将被压缩成为匿名使用者，即通常他的UID与GID都会变成nobody那个身份，all_squash 不论登入NFS的使用者身份为何，他的身份都会被压缩成为匿名使用者，通常也就是nobody anonuid 可以自行设定这个UID的值，这个UID必需要存在于你的/etc/passwd当中anongid 同anonuid，但是变成groupID就是了 sync 资料同步写入到内存与硬盘当中 async 资料会先暂存于内存当中，而非直接写入硬盘 insecure 允许从这台机器过来的非授权访问。（注：图片中/test仅为范例，开发者可以挂载自己所需要的文件夹）

3） cd /mnt 建立文件夹mynfs： mkdir mynfs.

4）挂载 mount –t nfs 122.204.87.230：/test mynfs 可以通过mynfs文件夹访问/test中的内容。（注：该命令运行的时间相对较长）

5 实验结果

6 实验小结

通过本实验，使我加深了对Linux操作系统和嵌入式Linux的理解，并熟练掌握了Uboot，内核移植和NFS挂载等相关的知识，大大加强了自身的实践能力。

参考文献：

[1] 英海燕. 基于ARM的嵌入式Linux操作系统移植[J]. 现代情报，2005（5）：155-156.

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[5] 林粤江. 嵌入式Linux与嵌入式Linux开发[J]. 科教文汇，2007（6）：187+198.