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司机迷恋赌博:基于Linux操作系统平台上的嵌入式网络存储器设计详解

? 2018年06月20日 08:46 ? 次阅读

1、硬件设计

揭秘微信赌博群 www.b03i.com.cn 硬件设计方框图如图1所示。

基于Linux操作系统平台上的嵌入式网络存储器设计详解

从图1可看到,除CPU单元以外,网络存储器的实现主要包括两个部分:I/O接口和存储器接口。下面以CPU为中心,说明这两个接口的主要功能。

①I/O接口。这里指CPU与Ethernet的接口(以太网接口)。它采用PCI的方式与以太网相连,是进入LAN(Local Area Network)的通道,在整个系统中负责发送或接收网络上的数据包。

②存储器接口。包括两个方面:一是RAM接口,主要存储数据,采用PCI接口方式;二是Flash接口,主要存储操作系统及应用软件,采用并口形式与CPU相连。

③磁盘冗余阵列卡(RAID)接口。包括与CPU的接口和与磁盘阵列的接口。磁盘阵列主要用来存储网络用户资料,CPU通过磁盘阵列卡对磁盘阵列进行管理操作,允许一定的冗余来保证用户数据的安全。

2、软件设计

在整个软件设计中,应选择一个合适的操作系统。整个操作系统要求体积比较小、网络功能比较强、适于裁减、能被嵌入到Flash中,并且有网络管理和磁盘管理功能。针对这些要求,我们选择统Linux操作系作为软件平台,对其内核进行裁减,从而实现嵌入式网络存储器的功能。整个软件实现可分为以下几个部分。

2.1 Linux内核的裁减

(1)Linux内核简介

Linux内核主要由五部分构成:进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口以及进程间通信。进程调度负责控制进程对CPU的访问,调度程序使用一种策略确保所有的进程都能公平地访问CPU,并且确保内核在任意时刻能执行必要的硬件操作。内存管理负责管理系统的物理内存,实现多进程安全地共享计算机的内存;另外内存管理支持虚拟内存,使进程可以使用大于实际物理内存的内存地址空间,不用的内存址空间被导出到文件系统中,并在需要使用时再导回到物理内存中。虚拟文件系统通过将各种设备抽象为一种公共接口,屏蔽了各种硬件设备的细节。网络接口实现了对各种网络标准网络硬件的访问。进程间通信子系统实现了系统内进程间的多种通信机制。

(2)Linux内核的配置

Linux系统的内核采用单块结构,可以动态地加载和卸载???。系统利用内核??榈目啥霸睾托对毓δ?,可灵活地在内核中添加新的组件或卸载不再需要的内核组件。因此在具体实现过程中,可以针对要实现的功能对其内核进行裁减,以缩小体积。根据网络存储器的硬件实现框图可以知道,整个系统的硬件接口只包括PCI和IDE两种接口。在对Linux内核进行配置时,可把Floppy、SMP、MTRR、SCSI及所有的Block Device和Character Device移除,只留下old IDE Device、PCI。另外,文件系统在内核中占了相当大的比例,VFS简化了档案系统的设计,Buffer cache、Directory cache增加了系统的效率;但这些对嵌入式系统用处不大,可以移除,内核会减小20KB左右,或者跳过整个VFS,直接将文件系统写成一个Driver的形式,这样文件系统可由230KB缩减至50KB左右。在配置Linux内核时,网络协议的支持是必不可少的。现在,大多数网络都是以TCP/IP协议为基础的,并且一般的工作站所选用的操作系统为Windows或Linux系统,因此,要实现其网络功能,并能够在不同平台下实现文件共享,应该选择对TCP/IP协议、NFS以及Samba协议的支持。

2.2 不同平台下文件共享的实现

现代PC机中广为流行的操作系统有两种:Windows和Linux。这两种操作系统是依赖于完全不同的技术来提供网络服务的:Linux操作系统是以传输控制协议/网络协议(TCP/IP)、网络文件系统(NFS)以及网络信息服务(NIS)为基础,提供网络服务的;而Microsoft则依赖于NetBIOS和服务信息块(SMB)来提供把数据从服务器传输至客户机的服务。因此,我们选用Samba工具来实现这两种不同平台下的文件共享。

(1)Samba简介

Samba从根本上消除了Windows与Linux之间的屏障,可以提供以下4个方面的服务:共享资源和打印机、名字解析、浏览、用户身份认证。通过让NetBIOS(Windows网络邻居的通信协议)和SMB(Server Messege Block)两个协议运行于TCP/IP

通信协议之上实现文件共享,并且使用NetBEUI协议,可以让Windows通过网络邻居看到Linux服务器。

①NetBIOS协议:NetBIOS是一个对话层通信服务,通过一种公共的方法为访问提供应用程序,并且对整个网络提供服务。它是一个针对如何访问数据的规范,依靠更低一级的协议,如NetBEUI或TCP/IP等,提供实际传输服务的。NetBIOS规范把协议分成三种服务:名字服务、对话服务、数据报服务。名字服务主要校验该NetBIOS名字是唯一的,删除不再需要的NetBIOS名字,在NetBIOS名字基础上确定服务器的网络地址;对话服务在两个应用程序之间,提供横跨NetBIOS网络的实现通信通道;数据报服务提供广播信息或在应用程序之间发送信息而无需应答。由于NetBIOS和TCP/IP在主机命名方面使用的是完全不同的系统,前者以字符为基础,后者以数据为基础,所以必须把每个NetBIOS名字与IP地址进行匹配。

Samba使用TCP/IP协议来传输NetBIOS,把NetBIOS名字解析或IP地址,通常通过三种匹配方式:第一种是把每个对IP地址的请求广播到节点名字解析的原始NetBIOS,依赖于每个客户机和服务器,通过网络去寻找对方;第二种使用本地文件,并加载进入高速缓冲存储器,以便每个客户机可以了解哪个名字解析成哪个IP地址;第三种使用NetBIOS名字服务(NBNS),一个NBNS是一个中央主机,它为一个工作组存储NetBIOS名字以及与其相对应的IP地址列表,因此,每个工作组上的NetBIOS节点都可以向NBNS请求为它们把名字解析成IP地址。

②SMB协议:SMB协议是一个通过网络提供并获得资源的协议,依赖于NetBIOS进行名字解析,为网络上使用资源提供一个标准的接口。SMB协议对服务器定义了两种安全模式:共享级和用户级。共享级服务器在硬盘设备上建立了一些可被访问的目录,用户需要一个密码来获得访问权。因此,网络上的任何用户只要知道服务器的名字、资源的名字以及密码就可以访问资源了。共享级服务器通过对同一个资源设定不同的密码,控制用户的访问权限。用户级服务器在硬盘设备上建立可被访问的目录,需要用户提供用户名及相应的密码来获得访问权。NT服务器和LM/U服务器采用这种方式而不支持共享级访问。相对共享级模式,用户级更容易管理用户。

(2)Samba的配置

一个Samba服务器实际包含了两个服务器程序:smbd和nmbd。Smbd是Samba的核心,负责建立对话进程、验证用户身份、提供对文件系统和打印机的访问机掉;nmbd实际网络浏览服务器的功能,作用是对外发布Samba服务器可以提供的服务。Nmbd可以使Samba服务器出现在Windows95或WindowsNT的“Network Neighborhood”(网络邻居)中,并且客户机可浏览到Samba服务器所共享的资源。启动Samba服务器进程时,可以完全不运行nmbd,这样客户只能看到Samba服务器的NetBIOS名字,却看不到Samba服务器所提供的服务。

在Samba的软件包中存在一个smb.conf配置文件,其结构类似于Windows的*.ini文件。RedHat和Debian中,smb.conf文件的缺省位置是在/etc/下,所有的Samba程序都要参照这个配置文件。整个配置文件分为三节:[global]、[home]、[printers]。[global]节设置全局选项和一些缺省的服务选项;[home]节用来动态地映射到每个用户的home目录下;[printers]节用来设置将按照系统printcap文件配置的打印机共享至指定用户。其中每一节中的配置参数都是一个全局参数或是一个服务参数,全局参数影响或控制整个服务器,服务参数影响或控制服务器提供的某项服务。Samba的配置文件见网络补充版。 管理员可通过Samba的一些命令来管理用户及用户的访问权限,如添加用户、删除用户、改变目录的访问权限,也中直接修改smb.conf进行管理。

2.3 不同结构网络之间文件共享的实现

(1)NFS协议简介

NFS网络文件系统是由Sun Microsystems公司最早实现的,用于在不同的操作系统、不同的网络结构及不同的传输协议之间共享文件。NFS协议组包括NFS、RPC、XDR。NFS本身没提供其它程序可调用的过程,它通过远程过程调用和通用外部数据表示来实现。远程过程调用为远程服务提供一个接口,包括主机地址、程序号及一个远端进程的进程号,而外部数据表示提供了一套通过网络描述数据类型的方法。在不同的操作系统中,文件系统的管理方式不同,对于目录树的深度、名字的使用以及路径的表示方法也都有不同的规定。有些操作系统的文件系统处于特定的目录下面,而有些操作系统用mount操作使所有的文件系统看起来在一个单独的目录下。尽管目录和文件在很多方面都比较类似,但是访问它们却须调用不同的程序,因此,NFS假定文件系统是分等级的,并且文件处于最低等级,NFS为目录提供一个标准的网络格式以便访问。在远程调用中,每次调用只返回一个目录,这样解决了不同文件系统之间结构不同的问题。

(2)NFS服务的配置

NFS服务器使用了5个守护进程来提供NFS服务。最基本的提供NFS服务的系统至少要运行nfsd用于处理NFS协议,而mountd用于处理客户的mount请求。此外,由于NFS使用RPC远程调用,其它三个RPC守护进程portmap、rpc_lockd、rpc_statd可以用来帮助提供更高效的服务。为了使其它系统也能使用Linux系统上的硬盘空间,在系统启动时,应载入NFS的守护进程。这需要在rc.conf中更改相应关的参数:nfs_server_enable、rpc_statd_enable、rpc_lockd.enable和portmap_enable,这些参数对应相应的守护进程。这样,系统启动之后就具备了能共享文件的能力 ,接下来的工作是通过更改/etc/exports文件来设置需要共享的目录以及这些目录的访问权了,以保证其安全性。Exports文件的设置如下:

/usr/src/sys-maproot=guest1 ns host2

/usr/ports-ro-network 202.114.1.0

在这里我们使用绝对路径的方式定义了两个共享目录usr/src/sys和/usr/ports,并且对这两个目录的访问权限分别作了不同的限制,以保证其安全性。对于第一个目录,限制了客户机上的root用户等价于本机上的guest1用户,以避免客户机上的root用户拥有这个服务器上的root权力,进行非法操作,此后的ns和host2参数是主机名,只有ns和host2才能共享这个/usr/sys/src目录。第二行设置共享了/usr/ports目录,限制为只允许读取,并且也只有202.114.1.0网络上的计算机才能访问这个共享目录。在更改了exports文件之后,向mountd进程发送一个SIGHUP信号,使其重读exports文件的内容,这样关于exports文件的设置才开始生效。

3、结 语

本文提出了一个网络存储器的基本解决方案,实现了网络存储器的基本功能。整个系统易于安装,具有可靠性较高,跨平台、跨网络的优点;同时也存在着一些不足的地方,比如对用户、磁盘的管理不太方便,这些可通过数据库技术加以改进。

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近日消息,研究机构指出,中国存储器产业目前以投入NAND Flash市场的长江存储、专注于行动式内...

发表于 2018-06-07 12:28 ? 121次阅读
中国存储器产业的未来市场预测

首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠

量子网络将能按需产生任何两个用户之间的纠缠,这将涉及通过光纤网络和卫星链路发送光子。不过,将相隔很远...

发表于 2018-06-06 16:32 ? 555次阅读
首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠

朗科为什么能搞出号称“信息化浪潮里面,中国唯一一...

可是做产品发挥作用的主要是上游生产和下游市场,这两者朗科都不具备。朗科不生产芯片,无法挑出芯片中速度...

发表于 2018-06-06 11:40 ? 379次阅读
朗科为什么能搞出号称“信息化浪潮里面,中国唯一一...

Linux Mint 19“Tara”beta...

Linux Mint 团队已正式宣布推出 Linux Mint 19 "Tara" 的首个 beta...

发表于 2018-06-06 09:07 ? 227次阅读
 Linux Mint 19“Tara”beta...

嵌入式系统联谊会:物联网与嵌入式行业重点关注的方...

人工智能(AI)棋王Alpha Go战胜人类棋王之后,AI 技术便为大众所熟知,计算机技术上的突破和...

发表于 2018-06-05 17:46 ? 545次阅读
嵌入式系统联谊会:物联网与嵌入式行业重点关注的方...

Linux进程的概念及进程通信的应用场景

管道是由内核管理的一个缓冲区,相当于我们放入内存中的一个纸条。管道的一端连接一个进程的输出。这个进程...

发表于 2018-06-05 16:44 ? 523次阅读
Linux进程的概念及进程通信的应用场景

韩国业界正努力朝向存储器中心的运算迈进

全球服务器大厂慧与科技也携手三星、SK海力士、美光(Micron)、超微(AMD)、安谋(ARM)及...

发表于 2018-06-05 15:14 ? 479次阅读
韩国业界正努力朝向存储器中心的运算迈进

中国反垄断机构约谈了全球第三大存储厂商美光

今年5月,中国反垄断机构约谈了全球第三大存储厂商美光,主要就三星电子、SK 海力士、美国美光等是否联...

发表于 2018-06-05 11:45 ? 689次阅读
中国反垄断机构约谈了全球第三大存储厂商美光

基于嵌入式数据库的海量存储技术解析

通常, 我们采用数据库来实现对数据的存储、检索等功能。像MySQL这类基于C/S结构的关系型数据库...

发表于 2018-06-05 11:00 ? 69次阅读
基于嵌入式数据库的海量存储技术解析

了解下五大嵌入式操作系统

FreeRTOS内核支持优先级调度算法,每个任务可根据重要程度的不同被赋予一定的优先级,CPU总是让...

发表于 2018-06-05 09:43 ? 373次阅读
了解下五大嵌入式操作系统

PCIe总线中的链路初始化与训练

前面的文章中介绍过,PCIe收发的都是差分信号,有的时候Link两端的设备的对应信号的极性可能是相反...

发表于 2018-06-05 09:06 ? 290次阅读
PCIe总线中的链路初始化与训练

优化嵌入式系统的工作负载,专用硬件来处理真正的人...

人工智能仍然是一个新兴且快速发展的领域。神经网络的应用场景快速增加,例如目标识别、语音和声音分析、5...

发表于 2018-06-03 10:09 ? 656次阅读
优化嵌入式系统的工作负载,专用硬件来处理真正的人...

东芝发布公告称其已经完成东芝存储器株式会社股权转...

6月1日,东芝发布公告称其已经完成东芝存储器株式会社股权转让相关事宜。自2017年东芝发布公示表明会...

发表于 2018-06-02 11:30 ? 1688次阅读
东芝发布公告称其已经完成东芝存储器株式会社股权转...

Purism计划在将到来的Librem 5 Li...

GNOME 开发团队刚刚宣布了一个好消息,因为有位神秘人士承诺会分两年时间、向非盈利性质的 GNOM...

发表于 2018-06-02 10:31 ? 771次阅读
Purism计划在将到来的Librem 5 Li...

eGuideDog——Linux 界的导盲犬

在近 30 年的发展中,Linux 先后衍生出了众多发行版本。比如妇孺皆知的 Android,还有开...

发表于 2018-06-02 10:21 ? 473次阅读
eGuideDog——Linux 界的导盲犬

分析芯片强国日本慢慢走向衰亡的原因

在1971年,日本计算器占据了美国80%的市场。1972年,美国拒绝给日本提供核心的IC集成电路,逼...

发表于 2018-06-01 15:01 ? 1517次阅读
分析芯片强国日本慢慢走向衰亡的原因

什么是系统调用?为什么要用系统调用?

实际上,很多已经被我们习以为常的C语言标准函数,在Linux平台上的实现都是靠系统调用完成的,所以如...

发表于 2018-06-01 08:44 ? 981次阅读
什么是系统调用?为什么要用系统调用?

任天堂Switch被黑客破解 成功安装Linux...

推特中包含的一张照片显示了运行Debian的Switch,黑客团队说这个漏洞攻击是针对启动ROM中的...

发表于 2018-05-31 19:11 ? 423次阅读
任天堂Switch被黑客破解 成功安装Linux...

一款采用单位元精度的深度学习推论(inferen...

加速器芯片通常能在一些热门的测试上提供约90%的精确度,例如ImageNet竞赛;Verkest表示...

发表于 2018-05-31 17:18 ? 1624次阅读
一款采用单位元精度的深度学习推论(inferen...

对目前嵌入式产业现状、趋势及机遇进行了深入的交流

目前,研华嵌入式主板已经广泛应用于医疗、航天军工、轨道铁路、交通物流、工业制造和金融设备等众多领域,...

发表于 2018-05-31 15:39 ? 12929次阅读
对目前嵌入式产业现状、趋势及机遇进行了深入的交流

如何避免僵尸进程,多线程的实现原理

创建一个进程时,它的第一个线程称为主线程(Primary thread),由系统自动生成。然后可以由...

发表于 2018-05-31 14:37 ? 1928次阅读
如何避免僵尸进程,多线程的实现原理

集成电路设计行业市场容量及发展前景

集成电路产品依其功能,主要可分为模拟芯片(Analog IC)、存储器芯片(Memory IC)、微...

发表于 2018-05-30 15:18 ? 3799次阅读
集成电路设计行业市场容量及发展前景

直正懂得volatile完全的重要性

一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的...

发表于 2018-05-30 14:28 ? 496次阅读
直正懂得volatile完全的重要性

为什么选择Linux操作系统?制约标准Linux...

Xenomai正是充分利用了Adeos技术,它的首要目标是帮助人们尽量平缓地移植那些依赖传统RTOS...

发表于 2018-05-30 14:24 ? 1020次阅读
为什么选择Linux操作系统?制约标准Linux...

简谈SDR、DDR、QDR存储器的比较

大家好,又到了每日学习的时间了,今天咱们来聊一聊SDR、DDR、QDR存储器。 首先先简单的了解一下...

发表于 2018-05-30 13:53 ? 1104次阅读
简谈SDR、DDR、QDR存储器的比较

一种非常实用的系统掉电检测和?;さ缏?/a>

可靠性是每一个产品的灵魂,如果一个产品可靠性不好,那它就是一个失败的产品,因为客户不会使用存在风险的...

发表于 2018-05-30 09:34 ? 2077次阅读
一种非常实用的系统掉电检测和?;さ缏? /></a>
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嵌入式系统分析工具

虽然软件开发人员并非硬件工程师,但准备一些有助于检测和操作硬件的工具仍然很有用。第一种必不可少的工具...

发表于 2018-05-30 09:30 ? 1469次阅读
嵌入式系统分析工具

RX200系列可实现电源效率和高性能的最佳平衡

瑞萨电子为RX系列微控制器提供两种驱动程序包,一种是无操作系统的RX驱动程序包,另一种是带有Free...

发表于 2018-05-30 09:02 ? 1610次阅读
RX200系列可实现电源效率和高性能的最佳平衡

一文告诉你嵌入式 STT MRAM 磁隧道结阵列...

半导体产业正在迎来下一代存储器技术的新纪元,几大主要变化趋势正在成形。这其中包括磁性随机存储器 (M...

发表于 2018-05-29 15:42 ? 181次阅读
一文告诉你嵌入式 STT MRAM 磁隧道结阵列...

大干货!迅为IMX6开发板丨Android丨Ub...

迅为IMX6开发板丨Android丨Ubuntu丨Linux丨三大系统全开源。

发表于 2018-05-29 14:46 ? 199次阅读
大干货!迅为IMX6开发板丨Android丨Ub...

全球基本面的逻辑、梳理和展望

全球半导体库存表明本轮传统产业周期开始步入衰退期,电子/半导体整体机会或须等到4Q18以后。我们更新...

发表于 2018-05-29 09:53 ? 3704次阅读
全球基本面的逻辑、梳理和展望

基于嵌入式车载导航电子地图的设计和实现

车辆远程诊断仪的主要功能是导航。导航功能的重点是行车路线设计、自动车辆定位、综合信息服务、路径引导服...

发表于 2018-05-29 03:35 ? 1762次阅读
基于嵌入式车载导航电子地图的设计和实现

如何创建有多个Linux发行版的可启动USB

我们有一个工具正好可以做到在单个 U 盘上保留多个 Linux 发行版。你所需要做的只是选择要安装的...

发表于 2018-05-28 17:39 ? 734次阅读
如何创建有多个Linux发行版的可启动USB

一文读懂Linux的文档内容(属性、拥有者、群组...

为了?;っ扛鋈说囊胶凸ぷ骰肪?,针对某一个文档(文件、目录),Linux系统定义了三种身份,分别是拥...

发表于 2018-05-28 16:07 ? 712次阅读
一文读懂Linux的文档内容(属性、拥有者、群组...

浅谈Linux中ls 命令(20 个实用范例分析...

ls命令用于列出文件和目录,默认列出当前目录的内容。带上参数后,我们可以用ls做更多的事情。这里是一...

发表于 2018-05-28 16:03 ? 622次阅读
浅谈Linux中ls 命令(20 个实用范例分析...

三分钟带你掌握嵌入式WebServer技术及其实...

嵌入式技术迅速发展,已经被广泛地应用于各行各业。将嵌入式技术和数控技术结合起来产生了很多理论和应用成...

发表于 2018-05-28 14:40 ? 195次阅读
三分钟带你掌握嵌入式WebServer技术及其实...

如何提高嵌入式Bootloader程序的安全性

上海润欣科技正在开发一个用于智能门锁等领域的指纹??橄钅?,用到的主控芯片是基于ARM Cortex-...

发表于 2018-05-28 14:37 ? 795次阅读
如何提高嵌入式Bootloader程序的安全性
  • 池莉:她构建了一座叫“生活”的城 2018-12-13
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