基于Linux操作系统的网络编程方法研究

陈博宇

摘要：随着社会经济的不断发展与科学技术的迅速进步，人们的生活越来越依赖于科技的应用，尤其是计算机技术相关的应用。本文着重对于Linux嵌入式系统技术进行简单的介绍并且对其特点进行分析，研究其网络编程的方法，让人们对于Linux嵌入式系统技术有一个更加全面、详细、客观的了解，同时也希望Linux嵌入式系统技术能够实现更加快速的发展，实现Linux嵌入式系统技术的不断发展与完善。

关键词：Linux嵌入式系统技术； 网络编程

一. 前言

随着社会科学技术的发展，人们不仅对于科技产品的需求越来越大，而且对于新科技的关注度也与日俱增。

提到Linux嵌入式系统技术，大部分人可能都会觉得有些陌生，对其并不是十分的熟悉。但是Linux的嵌入式系统技术在人们的实际生活中发挥出了很大的作用，而且随着科学技术的不断进步与发展，相关企业对其投入的研发资金不断增加，Linux嵌入式系统技术也处于不断地发展与完善之中，更好的适应人们的需求，也正是因为如此，Linux操作系统的功能不断完善，应用领域不断的扩大，而且在目前的市场之中，也具有一定的市场份额，且市场份额仍处于快速的增加与扩大之中。[1]

顾名思义，Linux嵌入式系统技术的主要应用领域就包括两个，一个是嵌入式系统的应用，一个是服务系统的应用。虽然仅仅有两个应用领域，看似十分狭小，但是实际上Linux嵌入式系统技术的应用范围已经相当广泛了。[2]Linux是使用类的UNIX系统之一，不仅能够在个人计算机上发挥出极大的作用，例如INTEL、AMD等系列的个人计算机，而且在许多的工作站级的电脑中也能够发挥出相当大的作用。

二. Linux嵌入式系统技术的定义与Linux操作系统概述

（一）嵌入式Linux操作系统的定义

嵌入式系统的出现，是科技史上一个非常重要的进步，嵌入式系统并不是一个简单的应用了计算机技术所构建起的计算机系统，其构成基础还包括有半导体技术以及电子技术，甚至还要与各个行业的具体技术相结合，这样所构建的嵌入式系统才能够满足多种多样的需要与各个行业的具体需求。详细的对嵌入式系统进行一个定义，可以把它理解成为如下所说的内涵：嵌入式系统是一个以应用为中心，以计算机技术为来源根基、软硬件可兼采、适应应用系统对功能等严格要求的专用计算机系统。[3]

通过以上对嵌入式系统的一个定义，不仅让我们更加了解嵌入式系统的内涵，而且也让我们对于嵌入式的Linux操作系统有了一个简单、概括性的了解，为我们接下来的深入了解奠定一个较好的基础。嵌入式linux操作系统是指小型化的Linux，其实现小型化的方式是通过裁剪，这样一来不仅能够实现在存储器和单片机中的固化保存，而且是应用于必定嵌入式局面的，特用的Linux操作系统类型。[4]

（二）Linux嵌入式系统与其他系统相比所具有的特点

简单的从定义来认识Linux嵌入式系统技术是远远不足的，通过Linux嵌入式系统技术与其他操作系统的 对比，我们可以归纳出Linux系统的特点，来实现对Linux嵌入式系统技术更为详细、全面、客观的认识。

Linux嵌入式系统相对于其他操作系统有如下几方面的特点：

（1）Linux系统能够实现与其他系统之间的相互兼容[5]

尤其是与Unix系统相比，Linux系统不仅能够与其实现相互之间的兼容，而且Unix系统的大多数特征，甚至可以说是所有特征，Linux系统都是拥有的，如此一来，Linux系统的优越性就大大的体现了出来。除此之外，Linux系统相对于Unix系统更加适合国际上的标准，能够实现国际上的互通互用。

（2）Linux系统有着更加自由的软件与开放的源代码

相对于其他的操作系统而言，Linux系统从最开始的研发到最终的投入使用，都与Gnu项目紧密的联系在一起，甚至可以说，Linux系统的建立离不开Gnu项目，正是Gnu项目为Linux系统提供了相当重要的组成部分，Linux系统的某些重要组成部分甚至直接是来自于Gnu项目的。在这样的良好前提下，只要人们能够遵守GPL的相关条款与规定，那么对于Linux的源代码，无论是哪个地区、任何国家的任何人，都能够自由且便利的加以使用。[6]

（3）Linux操作系统的网络性能更高、安全性更强

Linux系统所支持的因特网协议多种多样，包括了所有的标准因特网协议，Linux系统都是加以支持的。因此在Linux操作系统中，不仅包含了网络管理及服务的各种工具，而且这些网络管理、服务的工具数量也是非常可观的，利用这些高效、功能多样的工具，不仅能让Linux系统能够提供更多种多样，各种类型的高性能服务，而且也可以利用这些工具建立起更加高效的防火墙、工作站等多种安全防护功能。

（4）Linux系统所支持的硬件平台更广

Linux系统所支持的硬件平台相对于其他操作系统而言更加的多样化与丰富化，支持多种处理器，为不同处理器的应用系统都能够提供很好的支持。[7]

（三）Linux操作系统存在的不足——实时性不足

由于Linux系统对于CPU时间的调度是通过一个较为特殊的模式进行的，由此所导致了Linux嵌入式系统技术的实时性不足。Linux系统通过对固定的时间片进行调节，进而实现对CPU时间的调度，这样一来，在调度过程中就产生了一个相对较久的时间差。而Linux操作系统实时性不足主要体现在下述几个方面：

（1）在大多数的操作系统内核中，系统进行对于内核的使用往往采取抢占式的方式，因此效率更高，而且能够更好的保障各种进程的优先等级。然而在Linux操作系统的内核中，并不是这樣的，因此在普通进程的运行过程中实时进程的优先等级反而不如普通进程的优先等级高。而且由于在实时调度中，Linux嵌入式系统所设置的策略较为特殊，运用的是RR和FIFO算法，因此不能够完全的、严格的保证实时进程能够拥有较高的优先等级，更不能保证这些拥有较高优先等级的实时进行能够优于普通进程的进行。[8]endprint

（2）在Linux嵌入式系统中，操作系统的响应时间相对其他的操作系统而言比较久，因此对于一些对响应时间要求比较严格，需要极短的响应时间的实时系统，Linux嵌入式系统是无能无力的。

（3）在Linux嵌入式系统内核中，进程不是始终保持着通畅且连续的，甚至经常发生中断关闭的现象。[9]

（四）Linux操作系统的网络编程相关

Linux嵌入式系统具有非常多且非常优秀的网络功能，毫不夸张的讲，Linux嵌入式系统甚至是优于大部分的操作系统的，尤其是在通讯和网络功能两个方面。但是不可否认的是，在Linux系统中还存在的许多的不安全因素。[10]

在Linux嵌入式系统中存在的不安全因素主要是由于计算机系统的管理不当而造成的，由于系统漏洞而造成的系统被非法入侵的因素可谓是少之又少。[11]在我们日常的计算机安全中，常见的安全漏洞主要包括有特洛伊木马程序、特权软件的安全漏洞、研究源代码的漏洞以及网络监听和数据截取。

三.结论

相对于许多的操作系统而言，Linux系统具有相当大的优势，而且Linux嵌入式系统在网络方面而言，内核结构是非常完善的，这为Linux嵌入式系统的广泛应用提供了良好的基础。而且Linux操作系统能够在统一的套接字接口socket下，使系统支持多种类型的套接字地址簇，这不仅为互联网应用程序的的编程以及应用程序之间的数据通信提供了极大的便利与方便，这更是为Linux嵌入式系统技术进一步拓宽使用与销售市场奠定了良好的基础，提供了方便的条件。

参考文献：

[1]李艳华. 基于LINUX的视频监控系统设计[D].中南林业科技大学，2015.

[2]李政. 基于Zigbee智能網关的开发[D].北方工业大学，2014.

[3]庞天聪. 基于Linux的网络通信游戏的设计与实现[D].北京交通大学，2014.

[4]王庆吉. 可控源电磁探测数据存储及通信技术研究[D].吉林大学，2012.

[5]陈玉云. 网络广告效果分析系统的设计及实现[D].上海交通大学，2012.

[6]葛凯华. 基于ARM9的集装箱图像采集及箱号识别系统的设计[D].南京理工大学，2012.endprint