目前煤矿井下建有安全监控系统、矿压监测系统、辅助运输监控系统等一系列的系统,但各系统存在相对封闭、通用性、兼容性差的问题,在系统建设过程中,分站设备、网络传输设备以及传输线路等存在着重复建设现象。为降低建设成本、解决多系统融合、数据共享调用的问题,基于嵌入式Linux操作系统研发一款通用分站,不仅实现多系统、多业务的无缝对接,也实现分站间、分站与上位机的以太网通信,而且支持程序远程在线升级,可远程控制各个模块的开启与关闭等功能。该系统分站前期试验取得了明显效果。

在嵌入式Linux系统编程中，常常会遇到各种挑战，这些问题涵盖了从进程管理、文件操作到进程间通信等多个方面。本文将对两个具体问题进行详细解答，帮助开发者深入理解相关概念和技术。 问题6涉及的是如何使用底层的系统调用实现`system()`函数的功能。`system()`函数通常用于在一个进程中执行shell命令。在给出的代码中，我们使用了`fork()`创建了一个新的子进程，然后在子进程中使用`execve()`来替换当前进程的执行上下文，执行`./tme`这个程序。`fork()`创建了一个与父进程几乎相同的子进程，而`waitpid()`则等待子进程结束。`execve()`函数需要三个参数：程序路径、命令行参数数组以及环境变量指针。在本例中，`buf`数组包含了命令行参数，`environ`则是指向环境变量的指针。 问题7是一个关于进程间通信（IPC）的例子，要求父进程通过信号（signals）将一个整数传递给子进程，而不使用文件或管道等其他通信方式。父进程先读取用户输入的整数，然后通过`kill()`函数发送相应的信号给子进程。在这里，信号被用作数字的载体，例如，信号10代表数字9，信号12代表数字0，信号11表示通信结束。子进程使用`signal()`函数注册信号处理函数`fun()`. 当接收到特定信号时，`fun()`函数会计算整数值并打印出来。这种方法巧妙地利用了信号机制实现了数据传输，但需要注意的是，不是所有信号都可以被捕获和处理，因此必须选择合适的信号值。 接着，问题8要求编写一个简单的模拟聊天程序，使用非网络编程的IPC方式。在这个例子中，选择了消息队列（message queues）作为通信机制。A进程向消息队列发送消息，B进程则从队列中接收并显示消息。消息队列通过``和``头文件中的系统调用进行操作。`msgstruct`结构体定义了消息的格式，包含一个时间戳和消息内容。`msgsnd()`和`msgrcv()`分别用于发送和接收消息。程序使用`pthread`库创建线程，使得A和B进程可以并发地发送和接收消息。当用户输入"QUIT"时，程序退出。 总结以上内容，嵌入式Linux系统编程中的常见问题通常涉及到进程的创建和控制（如`fork()`、`execve()`和`waitpid()`）、进程间通信（如信号和消息队列）、以及对特定问题的创新解决方案设计。理解这些基本概念和技术对于进行有效的嵌入式系统开发至关重要。开发者需要熟悉各种系统调用和库函数的使用，同时具备灵活运用知识解决实际问题的能力。

嵌入式 Linux 系统编程常见问题解答 嵌入式 Linux 系统编程是一种非常重要的技术，它广泛应用于各种嵌入式设备中，如路由器、交换机、机顶盒、智能家电等。在嵌入式 Linux 系统编程中，开发者需要解决许多实际问题，本文将从三个方面对嵌入式 Linux 系统编程的常见问题进行解答。 问题 1: 使用基于文件指针的文件操作函数，实现把文本文件 a.txt 中的内容复制到 b.txt 中 答案：使用 C 语言中的文件操作函数，可以实现文件的复制。需要打开文件 a.txt 和 b.txt，使用 fopen 函数，并将文件指针 fpa 和 fpb 分别指向这两个文件。然后，使用 fgetc 函数读取文件 a.txt 的内容，并使用 fputc 函数将其写入文件 b.txt 中。使用 fclose 函数关闭文件。 代码实现： ```c #include int main() { FILE *fpa = fopen("a.txt", "rb"); FILE *fpb = fopen("b.txt", "wb"); char ch; while ((ch = fgetc(fpa)) != EOF) { fputc(ch, fpb); } fclose(fpa); fclose(fpb); return 0; } ``` 问题 2: 用基于文件描述符的文件操作函数，实现自己的简单的 cp 命令 答案：使用 Linux 系统调用中的文件描述符，可以实现文件的复制。需要使用 open 函数打开文件 a.txt 和 b.txt，并将文件描述符 fo1 和 fo2 分别指向这两个文件。然后，使用 read 函数读取文件 a.txt 的内容，并使用 write 函数将其写入文件 b.txt 中。使用 close 函数关闭文件。 代码实现： ```c #include #include #include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { char buf[512] = {0}; int fo1 = open(argv[1], O_RDONLY); int fo2 = open(argv[2], O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, 0755); if (fo2 == -1) { printf("error! file exist!\n"); exit(0); } int fr = 0; /* 开始复制 */ while ((fr = read(fo1, buf, sizeof(buf))) > 0) { write(fo2, buf, fr); } close(fo1); close(fo2); return 0; } ``` 问题 3: 从命令行传入某个 .c 或 .txt 文件的文件名，实现以下功能 答案：使用 C 语言中的文件操作函数和系统调用，可以实现文件的转换、文件信息的输出和权限的测试。需要使用 open 函数打开文件，并使用文件描述符 fd 指向该文件。然后，使用 lseek 函数将文件指针移动到文件开始，并使用 read 函数读取文件的内容。对于每个字符，使用 if 语句判断其是否为大写或小写字母，并进行互相转换。使用 write 函数将转换后的内容写回文件中。 代码实现： ```c #include #include #include #include #include #include #include #include void zhuanhuan(int fd) { char c; struct flock lock = {F_WRLCK, SEEK_SET, 0, 0, getpid()}; if (-1 == fcntl(fd, F_SETLK, &lock)) { perror("lock failed!\n"); exit(-1); } while ((read(fd, &c, sizeof(char)) > 0)) { if (c >= 'A' && c <= 'Z') c = c + 'a' - 'A'; else if (c >= 'a' && c <= 'z') c = c - 32; else continue; lseek(fd, -1, SEEK_CUR); write(fd, &c, sizeof(char)); } lock.l_type = F_UNLCK; if (-1 == fcntl(fd, F_SETLK, &lock)) { perror("unlock failed!\n"); exit(-1); } } void quanxian(char *filename) { if (!access(filename, F_OK)) { if (!access(filename, R_OK)) printf("r"); else printf("-"); if (!access(filename, W_OK)) printf("w"); else printf("-"); if (!access(filename, X_OK)) printf("x"); else printf("-"); } else printf("file not exist!\n"); } void xinxi(int fd) { struct stat a; // ... } ``` 嵌入式 Linux 系统编程需要解决许多实际问题，包括文件操作、文件描述符、系统调用等。本文通过三个问题的解答，展示了嵌入式 Linux 系统编程的常见问题和解决方法。

### 嵌入式Linux系统中HTTP协议的实现方法研究 #### 一、引言 随着信息技术的迅猛发展，嵌入式系统已经成为计算机科学领域的关键组成部分之一。它不仅广泛应用于工业自动化、智能家居、消费电子等领域，而且随着互联网技术的进步，嵌入式系统也逐渐与互联网融合，成为网络化应用的重要组成部分。特别是HTTP协议（超文本传输协议）作为互联网上应用最广泛的协议之一，在嵌入式系统的应用中扮演着越来越重要的角色。 #### 二、嵌入式系统及HTTP协议简介 **嵌入式系统**是一种专用计算机系统，通常由微处理器、外围硬件以及定制的软件组成，被设计来执行特定的任务。它们通常具有低功耗、高可靠性和实时响应等特点。 **HTTP协议**是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。它是Web的基础，主要用于传输超文本文件，如HTML文档，并可以附加其他类型的文件，如图像和声音文件。 #### 三、嵌入式系统中HTTP协议的实现方法研究 ##### 3.1 嵌入式系统硬件选择与实现 - **CPU选择**：文中提到选择了三星公司的S3C44B0X作为嵌入式系统的CPU。这款CPU基于ARM7TDMI内核，性价比较高，适合于实现HTTP服务端功能程序。ARM架构以其低功耗、高性能的特点受到广泛欢迎。 - **以太网控制芯片**：选用了RTL8019AS作为以太网控制芯片，该芯片支持10/100M自适应以太网通信，适用于嵌入式系统的网络连接需求。 - **实验箱**：文章提到了一款由博创科技公司开发的实验箱，这个实验箱能够满足嵌入式系统开发的需求，包括硬件接口、电源管理等方面。 ##### 3.2 嵌入式软件系统的实现 - **操作系统选择**：文中选择了Linux操作系统作为嵌入式系统的平台。Linux以其开放源代码、强大的网络功能和良好的社区支持而受到青睐。 - **编程语言与工具**：采用C语言进行开发，利用Linux操作系统提供的系统函数库和SOCKET编程技术来实现HTTP服务端的功能。C语言因其高效性、可移植性等特点非常适合嵌入式开发。 ##### 3.3 HTTP协议的实现 - **协议解析**：需要实现HTTP协议的基本请求处理能力，包括解析HTTP请求头、状态码等。 - **文件传输**：当客户端发起HTTP请求时，服务器需要根据请求返回相应的文件或者HTML文档。 - **CGI脚本支持**：为了提供更复杂的交互式服务，还需要支持Common Gateway Interface (CGI)脚本，允许服务器动态生成网页内容。 #### 四、实际应用场景 文章指出，实现HTTP协议在嵌入式系统上的应用主要体现在两个方面： 1. **监视功能**：在服务器端进行特定的监视任务，将监视信息通过HTTP协议发送给客户端展示，帮助用户主动获取信息。 2. **控制仪器设备**：用户可以通过执行CGI程序或脚本语言，通过Internet获得交互式信息，从而实现对远程设备的控制。 #### 五、总结 通过对嵌入式Linux系统中HTTP协议实现方法的研究，我们不仅可以了解如何在资源受限的环境下构建高效的网络应用，还能深入理解嵌入式系统的设计原则和技术细节。此外，这种研究对于推动嵌入式系统的网络应用具有重要的理论和实践价值。随着物联网技术的发展，未来嵌入式系统与互联网的结合将会更加紧密，对HTTP协议的支持也会变得更加重要。

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随着 Linux 操作系统的发展，特别是Linux 2.6 内核的迅速发展，嵌入式Linux在嵌入式 领域的应用越来越广泛。Linux 具备源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势，而且还具 备支持广泛的处理器结构和硬件平台、可定制性好、可靠性高等特点。据IDC的报告显示， 嵌入式Linux 在未来两年将占嵌入式操作系统市场份额的50%，约3.5 亿美元，由此产生的 应用市场前景更是不可估量。 正是由于市场的需求，嵌入式领域也需要大量的嵌入式Linux 开发者。目前国内Linux 程序员的素质和数量还不能满足企业的需要。 编写目的 大学计算机相关专业课程都已经包含计算机组成原理、计算机编程语言、计算机体系结 构、计算机操作系统，甚至还包括电子技术和半导体技术。尽管已经具备这些嵌入式Linux 系统的基础知识，但是多数大学毕业生不清楚到底该如何开发嵌入式Linux系统。 编写本书的目的就是阐述嵌入式Linux 系统的各组成部分，从概念上和实践上说明嵌入 式Linux 系统开发的基本过程。这本书可以帮助具备计算机基础知识的开发者迅速进入嵌入 式系统开发领域。 希望本书能够帮助读者更好地理解嵌入式Linux 系统，并且参与到嵌入式Linux 系统开 发中来。 主要内容 本书以嵌入式Linux 系统开发流程为主线，剖析了嵌入式Linux 系统构建的各个环节。 从嵌入式系统基础知识和Linux 编程技术讲起，接下来说明了建立嵌入式Linux 交叉开发环 境，然后分析了嵌入式Linux 系统的引导程序、内核和文件系统三大组成部分，最后介绍了 嵌入式Linux 系统集成和部署的方法。 第 1 章介绍了嵌入式系统和嵌入式操作系统的概况，讲述了嵌入式Linux 发展历史和开 发环境，概括说明了嵌入式Linux系统开发的特点。 第2章描述了ARM体系结构和ARM Linux的发展，介绍了几种应用Linux的典型ARM 处理器和开发板。 ║2 嵌入式系统开发技术详解——基于ARM 第 3 章介绍了Linux 编程常用的工具，Makefile 语法规则，还有binutils、gcc 和gdb 等 工具的用法。 第 4 章介绍了嵌入式交叉开发环境的概念和配置，说明了应用程序交叉开发和调试的基 本方法。 第 5 章介绍了编译生成GNU工具链的基本步骤。 第 6 章介绍了Bootloader 的类型的特点，详细分析了U-Boot 的使用、编译和移植。 第 7 章介绍了Linux 2.6 内核的特点和Kbuild 管理方式，说明了内核基本的配置选项的 用法。 第 8 章以ARM 平台为例介绍了内核移植的基本方法，并且详细分析了Linux 内核启动 过程。 第 9 章介绍了各种Linux内核调试方法，为内核移植提供了有效的调试手段。 第 10 章介绍了Linux 根文件系统的组织结构，并且分析了init进程调用文件系统脚本初 始化的过程。 第 11 章介绍了嵌入式Linux系统常用的开源软件，包括系统工具、图形库、网络和串口 应用程序等。 第 12 章介绍了系统集成测试需要的各种工具，主要包括系统跟踪、性能测试和内存测 试3 个方面。 第 13 章介绍了Linux 系统部署的基本方法，分析了文件系统和存储介质的特点。 第 14 章介绍了以S3C2410 处理器的GPS 手持设备开发过程为例，介绍了嵌入式Linux 系统软硬件的设计与开发。 本书可作为高等院校电子类、电气类、控制类等专业高年级本科生、研究生学习嵌入式 Linux 的教材，也可供广大希望转入嵌入式领域科研和工程技术人员参考使用，还可作为广 大嵌入式Linux 就业培训班的教材和教辅材料。

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