MIPS核的嵌入式Linux系统的家庭网关

3 管理接口

3.1Web接口
Web功能是家庭网关系统提供给用户的面向对象的操作接口。用户通过WEB浏览器访问,可以对家庭网关的各功能模块进行设置,即对连接在家庭网关上的设备的管理控制。如:对以太网口进行VLAN 配置,自由组织虚拟网络;对VOIP口的网络状态进行配置,自行设置IP、VOIP业务等信息;对WiFi模块进行设置,选择虚拟信道、设置无线网络的参数等。家庭网关的软件系统通过常见的应用程序接口模块CGI,连接CGI接口和处理HTML静态文本文件实现Web功能。

Web服务器选择Httpd服务器,通过移植Httpd源码并融合在Busybox里实现。在cgiMain()函数中描述了Httpd服务器建立服务、接收请求、处理请求、日志文件及断开连接的过程。在Httpd.c文件中添加函数来设置Web服务器的配置,使Web服务器启动时就能根据当前环境完成Web服务器的配置。指定的HTML页面文件放到/usr/www 目录下,cgi外部扩展程序放到/usr/www/cgi-bin目录下,把链接融合在cgiMain里。通过在cgiMain()函数里调用环境变量建立服务器与CGI程序之间的信息交互,从而实现各个网页文件之间的链接。

如果家庭网关的IP地址为192.168.100.12,把家庭网关与PC机连接在同一个网络里,在Web浏览器地址栏输入192.168.100.12即可显示家庭网关的配置页面。可以实现各个页面之间的动态连接,修改家庭网关的配置参数。

3.2CLI接口
加载简单远程登录服务器Telnetd,通过命令行界面(CommandLineInterface,缩写为CLI)方式,使Telnetclient就可以登录到家庭网关系统,结合CLI提供的各种命令接口,实现对家庭网关的配置、测试和升级等操作。在家庭网关的软件系统中,Telnetd工作时连接一个伪终端设备,然后创建一个登陆进程,在伪终端侧有标准的输入、输出、错误。Telnet操纵的伪终端主方执行telnet协议并传递远程客户端和登录过程中的字符。

在命令行窗口输入“telnet192.168.100.12暠出现用户名、密码提示窗口。输入正确的用户名和密码,即可访问家庭网关,查看系统的文件。打开TFTP服务器,通过命令tftp可以更新页面文件等。

3.3UART接口
初始化MCU 内置的UART接口,设置串口属性如:波特率为115200、8位数据位、无奇偶校验、1位停止位、无流控。通过超级终端人机交互界面可以和家庭网关进行信息交互,实时监控家庭网关系统的运行状态、修改控制各类配置信息、更新U-boot、Linux内核、文件系统、映像文件等。

打开超级终端、TFTP服务器,设置串口属性,启动家庭网关后,即可打印输出家庭网关的运行状态。进入更新文件状态,设置环境变量,如输入:

tftp0x80060000u-boot.bin//将u-boot.bin文件放在缓存区
erase0x9f000000+0x40000//擦除存放U-Boot文件区域的内容
cp.b$fileaddr0x9f000000$filesize//把缓存区的文件复制到存放U-Boot文件的区域
即可更新U-Boot文件。按此命令格式,输入对应的文件名和地址,文件系统、映像文件也同样可更新。

4 结语

该文描述了一个以MIPS微处理器为核心、以嵌入Linux操作系统为开发环境的家庭网关。该家庭网关通过移植U-Boot、Linux内核、文件系统定制软件系统,添加Web、CLI、UATR 等接口功能,实现通过Web、CLI和SNMP等多种方式灵活的与家庭网关进行信息交互、配置、更新。经测试[13]该家庭网关系统实现了多业务功能,上联接口支持多种接入方式能够为网络交换模块提供数据信号,下联接口能提供VOIP功能、2.4GHz的无线信号,以太网口之间能自由配置VLAN。

试验测试的结果表明,该家庭网关适合高宽带传输、全方位融合、多业务综合的家庭网络及业务应用的发展需求。

参考文献

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瞿锦霞,张劲松
(武汉邮电科学研究院,武汉430074)