基于嵌入式Linux网络计算机的操作系统的实现方法浅析.doc
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1、基于嵌入式Linux网络计算机的操作系统的实现方法浅析1 引言操作系统技术包含服务器和客户机操作系统两套技术,目前支持瘦客户机计算的服务器技术主要是VNC、Citrix Metaframe、 Services、 X 和Tarantella,服务器操作系统要解决多用户、会话控制、状态表示等一系列技术难点。网络计算机设计中的一个主要工作就是瘦客户机操作系统的设计,在此我们把瘦客户端操作系统称为网络计算机操作系统。本文从Linux 体系结构的角度给出网络计算机的Linux 体系结构,这样更能方便表达设计和实现嵌入式Linux 网络计算机操作系统的步骤。2 操作系统体系结构本操作系统体系结构如图 1
2、所示:根据上面网络计算机的嵌入式 Linux 体系结构,下面给出了要设计的网络计算机操作系统各部分的主要硬件和软件的选择。硬件系统:CPU(VTA C3 733MHzpro) 、内存(64MB-512MB )、显卡( 图形内核、32 兆DDR 帧缓存)、声卡(2 声道)、网卡(10/100 兆网卡、支持PXE 启动)、显示器(CRT 彩显)、PS/2 接口的和键盘。硬件抽象层(HAL):显卡驱动、声卡驱动、存储设备驱动、网卡驱动等。Linux 内核:.4.18。应用程序接口(API):Glibc2.4 等。图形用户界面层:Xwindows4.2 IceWM。应用软件:媒体播放器Mp1aper、
3、浏览器mozila、终端RDP/ICA/PXE 等。3 各部分具体实现策略3.1 硬件层的实现该层主要实现系统初始化部分和网络计算机硬件系统的驱动部分。首先,在386 的实模式下对已经调入内存的操作系统代码进行检查,通过 中断获取内存容量信息,设置键盘反应速度,设置显示器的基本模式,获取硬撇信息,检测是否有PS/2 等操作。然后,就准备让CPU 进入保护模式了。要先屏蔽中断信号,再次设置32位启动代码的位置,调用操作系统指令1idt 和1gdt 被调用了,设置中断向量表(idt)和全局描述符表(gdt)。最后们对8259 中断控制器进行编程,对防处理器进行复位。.S 设置保护模式的标志位,重新
4、取指令以后,再用一条跳转指令,进入保护模式下的启动阶段,同时把控制权交给。 S 这段纯32 位汇编代码。 S 先做一些屏蔽中断的准备工作,然后,用一个默认的表项把所有的256 个中断向量填满。这个默认表项指向一个特殊的Linux 中断服务程。因为Linux 系统初始化完成后,就不使用 的中断服务程序。Linux 有很完善的设备驱动程序使用机制,该机制使特定硬件设备的中断服务程序很容易被系统本身或用户直接调用,而且,调用时所需的参数通常都要比 调用来得简单且高效。所以,BIOS的中断向量在这里就被覆盖了。.S 此后会检查CPU 的类型,对协处理器进行检查,然后调用了_paging 这个子函数进行
5、页初始化。到此,保护机制下内存管理,中断管理的框架已经建好了。最后,Head.S 调用/main.c 中的start_kernel 函数,把控制权交内核。Linux 核心和设备驱动程序之间必须有一个以标准方式进行相互操作的接口。每一类设备驱动:字符设备、块设备及网络设备都提供通用接口,以便在需要时为核心提供服务。Linux动态性很强。每次Linux 核心启动时如果遇到不同的物理设备,需要不同的物理设备驱动程序。Linux 允许通过配置脚本,在核心重建时将设备驱动包含在内。设备驱动可在必要时作为核心模块动态加载。3.2 内核的实现在系统需求确定的前提下,设计网络计算机嵌入式Linux 操作系统的
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