基于ARM-Linux的数据保护容器的研究与设计

论文摘要

船载航行数据记录仪(VDR)是一种记录船舶航行状态及操作信息的装置,对加强船舶的海上航行安全以及事故分析起到了极为重要的作用。VDR的大量数据需要进行快速可靠的最终存储,这些数据是分析事故的关键依据。因此,研发功能可靠的VDR数据存储终端——数据保护容器PDC(ProtectiveData Container),成为航行数据记录仪研究的重要组成部分。嵌入式Linux操作系统的内核高效稳定,易于定制,尤其是其源代码的开放性及资料的丰富性,使其成为目前嵌入式系统开发者的首选。而同样开源的Samba软件遵守与Microsoft和IBM的操作系统相同的SMB协议,可将类UNIX主机伪装成Windows服务器,提供共享共享服务。将PDC作为Samba服务器,能提供稳定的数据存储和共享服务,以太网上的VDR主机不需要任何附加的软件就可以访问PDC中保存的数据。本文致力于构建基于嵌入式Linux的网络存储与共享平台,为开发接口统一的多用途保护容器提供技术。首先介绍了课题研究的背景和意义,接着深入的剖析了PDC系统的软硬件需求。并根据系统需求设置系统硬件系统,为之后的Samba服务器的构建提供平台。接着深入的分析了嵌入式Linux操作系统原理和优势,构建Linux系统开发平台,为Samba服务器配置搭建平台。然后以PDC为需求背景,给出了详细的Samba服务器的实现方案。最后简要介绍了Linux驱动程序设计开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景与意义
• 1.2 国内外研究水平与现状
• 1.2.1 VDR研究水平与现状
• 1.2.2 数据保护容器的研究水平与现状
• 1.3 PDC硬件平台简介
• 1.3.1 系统硬件整体结构介绍
• 1.3.2 ARM发展及现状
• 1.3.3 S3C2410x处理器介绍
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第2章 PDC系统硬件实现方案
• 2.1 硬件系统概述
• 2.2 PDC硬件实现平台对比
• 2.2.1 PDC系统的几项关键性能指标
• 2.2.2 几种可能的硬件实现的比较
• 2.3 PDC硬件系统核心处理器
• 2.4 PDC系统硬件组成结构
• 2.4.1 电源电路
• 2.4.2 时钟电路
• 2.4.3 复位电路
• 2.4.4 存储模块电路
• 2.4.5 JTAG接口电路
• 2.4.6 串行口电路
• 2.4.7 以太网接口电路
• 2.4.8 IDE硬盘接口电路
• 2.5 本章小结
• 第3章 构建嵌入式Linux系统平台
• 3.1 建立交叉编译环境
• 3.1.1 安装交叉编译环境工具链
• 3.1.2 minicom串口终端配置
• 3.1.3 配置宿主机NFS服务器
• 3.2 引导装载程序VIVI
• 3.2.1 bootloader概述
• 3.2.2 VIVI编译与烧写
• 3.3 LINUX内核移植
• 3.3.1 获得源代码
• 3.3.2 将内核打上ARM-LINUX补丁
• 3.3.3 将YAFFS添加进内核
• 3.4 配置与编译LINUX内核
• 3.4.1 配置LINUX内核
• 3.4.2 编译LINUX内核
• 3.5 构建根文件系统
• 3.5.1 根文件系统的基本结构
• 3.5.2 编译链接库
• 3.5.3 设备文件与设备文件系统
• 3.5.4 系统应用程序
• 3.5.5 系统初始化及其配置文件
• 3.6 本章小结
• 第4章 异质环境中数据访问
• 4.1 服务器信息块
• 4.1.1 NetBIOS协议
• 4.1.2 服务器信息块协议
• 4.1.3 Samba软件系统
• 4.2 Samba服务器软件编译安装
• 4.3 Samba服务器的配置
• 4.3.1 Samba服务器程序
• 4.3.2 Samba服务器配置文件
• 4.3.3 PDC系统下Samba服务器配置实现
• 4.4 SMB的安全性
• 4.5 本章小结
• 第5章 设备驱动程序的研究及其实现
• 5.1 设备驱动程序简介
• 5.2 设备驱动的分类
• 5.3 设备驱动程序的结构
• 5.4 设备驱动程序的加载方式
• 5.5 IDE设备驱动程序设计
• 5.5.1 IDE硬盘介绍
• 5.5.2 内核与IDE设备交互方式
• 5.5.3 设备驱动程序框架
• 5.5.4 IDE驱动程序入口设计
• 5.6 部分源代码程序分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢