Встроенные системы

ВСТРОЕННЫЙ
МАРШРУТИЗАТОР
1
Руководители:
•Бондарев Антон
•Смирнов Кирилл
Участники:
•Перескокова Татьяна
•Тихонова Анна
•Филиппова Анастасия
•Чуновкин Фёдор
ВСТРОЕННЫЕ СИСТЕМЫ
(EMBEDDED SYSTEM)
Специализированная компьютерная система
разработанная для представления одной или
нескольких специальных функций.
 Обычно встроены, как часть большего
устройства.
Преимущества:
 Возможность оптимизации, уменьшение размера
и стоимости продукта.
 Увеличение надежности и производительности.
 Производятся в больших количествах (дешевле).

2
ВСТРОЕННЫЕ СИСТЕМЫ
3
ВСТРОЕННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА
ВЫБОР ОС
 Коммерческие:  Open
Windows CE,
VxWorks,
QNX,
Symbian EPOC,
RTLinux
…
Source:
uCLinux (http://uclinux.org/),
NetBSD (http://netbsd.org/),
eCos (http://ecos.sourceware.org/),
…
4
НАШ ВЫБОР: LINUX
 Туча
готовых компонентов.
 Не нужно долго ждать реализации
нужных features. Нет – реализуем
сами.
 Постоянно что-нибудь новенькое.
 Поддерживает большое количество
архитектур процессоров.
5
LINUX ДЛЯ ВС
 Ядро
(берем стандартное ядро
(http://www.kernel.org/), конфигурируем
под целевую платформу, собираем).
 Файловая система (rootfs), содержащая
библиотеки и утилиты. (С этим сложнее
– нет стандартного пути собрать rootfs
только с нужными компонентами)
6
PTXDIST
(HTTP://WWW.PENGUTRONIX.DE/SOFTWARE/PTXDIST/INDEX_EN.HTML)
 Позволяет
собрать ядро и файловую
систему для различных платформ.
 Состоит из системы конфигурирования
(как при сборке ядра) и набора makefile-ов,
которые делают основную работу.
 С сайтов дистрибутивов загружается для
компиляции только необходимое.
7
СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ
 Недостаточность
ресурсов ВС для
быстрой и удобной сборки программ.
 Частое отсутствие устройств вводавывода и удобного пользовательского
интерфейса.
 Платы дороги и не всегда доступны в
процессе разработки.
 Как следствие, необходимо использовать
cross-средства компиляции (crosstool) и
эмуляторы целевой платформы (qemu).
8
ПЛАТА RADISYS ENP-2611
9
КРОСС-ТРАНСЛЯТОР
Архитектура: ARM (Advanced RISC
Machine)
 Порядок байтов: big-endian
 Версии различных компонентов
транслятора:
 gcc 3.4.5 (GNU Compiler Collection)
 glibc 2.3.6 (GNU C Library)
 binutils 2.15 (GNU Binary Utilities)

10
ЭМУЛЯЦИЯ
ПЛАТФОРМ
Дистрибутив Debian ОС Linux запущенный под
эмулятором QEMU в режиме эмуляции
процессора архитектуры ARM:
11
МАРШРУТИЗАТОР (ROUTER)
Сетевое устройство, на основании
информации о топологии сети и
определённых правил,
принимающее решения о
пересылке пакетов сетевого
уровня между различными
сегментами сети.
12
IP-МАРШРУТИЗАЦИЯ
 Стек
протоколов TCP/IP
 модель OSI
 упрощённая модель
 Сокеты
 Пример
13
СТЕК ПРОТОКОЛОВ TCP/IP
Модель OSI
(Open Systems Interconnection, модель взаимодействия
открытых систем)
Уровень
Примеры протоколов
7
Прикладной
HTTP, SMTP, FTP
6
Представительный XML
5
Сеансовый
SSL
4
Транспортный
TCP, UDP
3
Сетевой
IP
2
Канальный
Ethernet, Wi-Fi
1
Физический
электричество, радиосвязь
14
СТЕК ПРОТОКОЛОВ TCP/IP
Упрощённая модель
Уровень
Примеры протоколов
5
Прикладной
HTTP, SMTP, FTP
4
Транспортный
TCP, UDP
3
Сетевой
IP
2
Канальный
Ethernet, Wi-Fi
1
Физический
электричество, радиосвязь
15
СОКЕТ (SOCKET)
 Название
программного
интерфейса для обеспечения
информационного обмена между
процессами.
 Сокет — абстрактный объект,
представляющий конечную
точку соединения.
16
ПРИМЕР: СНИФФЕР
17
ПЛАН ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАБОТЫ
 Наделение
платы возможностями
маршрутизации
 Создание интерфейса для
настройки и отслеживания
состояния устройства
18