Linux實時監控系統的實現

王 蘋，王 彥

（1.福州大學 陽光學院，福建 福州 350008；2.福建省科學技術信息研究所，福建 福州 350001）

Linux實時監控系統的實現

王 蘋1，王 彥2

（1.福州大學 陽光學院，福建 福州 350008；2.福建省科學技術信息研究所，福建 福州 350001）

以NUIX為背景開發的Linux，是目前相當流行的一種操作系統.Linux內核具有較高的實時性，隨著實時監控具體要求的日益增加，Linux實時監控系統得到迅速發展，也正是為了滿足這些監控需求，大量的實用性監控系統先后出現，并為人們的生產生活提供便利.本文首先介紹了Linux以及它的優點，然后闡述了Linux實時監控系統和實現該系統的基本原理，最后分析了基于Linux的適時監控系統的具體應用和實現.

Linux；實時監控系統；實現

Linux操作系統具有靈活穩定、成本低、實時性、伸縮性能好等特性，非常適于開發嵌入式系統，因此嵌入式Linux系統發展迅速，Linux實時監控系統也得到不斷突破和實現.嵌入式系統的優勢特性使其滲透到很多領域，為我們的生產發展提供了重要操作手段，同時也推動了計算機網絡的安全發展.如今國民經濟的各個領域都能找到Linux實時監控系統的影子，大到工業企業生產的實時監測，小到我們常見的環境監測等.Linux實時監控系統的實現方式多種多樣，不同的監控系統有不同的監控要求，Linux都能以其強大的功能不斷實現.

1 Linux概述及其優點

1.1 Linux概述

對于大部分非計算機專業的人士，可能對Linux比較陌生.Linux是一種操作系統，它是UNIX操作系統的一個克隆版本，同時UNIX操作系統又是其成長發展的重要支柱之一.而UNIX則是一個支持多種處理器具有強大功能的操作系統，具備高可靠性、成熟性、開放性、伸縮性等優勢，是一種廣泛使用的操作系統.Linux把系統中的硬件設備、軟件設備、操作系統、各類命令等都設置為擁有各自特色的文件，Linux內核是該系統的關鍵，它是一個系統軟件，主要用于為硬盤提供抽象層、完成多項任務、對文件系統實時控制等.為什么說Linux是UNIX的克隆了？主要是因為Linux內核是由匯編語言以及C語言組成，是一個符合UNIX基本思想的類操作系統.

1.2 Linux的優點

目前，Linux在計算機界廣為流行，主要因為它具有以下優點：第一，該系統完全免費，用戶還可以自由修改其源代碼，這對于計算機程序員來說極具誘惑，他們可以根據自己的思維對其修改，同時也促進了Linux的不斷完善與壯大.第二，具備兼容性，這使它可以運行較為常見的DOS、Windows程序，使用戶可以從Windows轉到Linux.第三，Linux支持多用戶、多任務基本特點，用戶對自己的文件有特殊權利，各用戶互不影響，Linux的每個軟件都有其特定用途，它可以使多個程序獨立運行實現多任務功能.第四，Linux擁有圖形、字符的良好界面，并且類似于Windows，用戶可用鼠標進行操作.第五，Linux還有安全性高、功能強大、穩定性好等特色，Linux的網絡功能和內核緊密相連使其優于其他的操作系統，另外它還采取了大量的安全、穩定措施.第六，Linux可在多種硬件平臺上有效運行，它的高系統性能也是基于多個處理器平臺同時工作.此外，由于Linux經常被用于嵌入式操作系統，它還可以在機頂盒、游戲機、移動電話、攝影機等設備上運行.Linux具有成本低、靈活、可設置性等以上所述優點，它被廣泛用于各種設置中，不少產品都利用Linux進行驅動以及它的硬件式網絡防火墻和路由器功能.

2 Linux實時監控系統的介紹及其實現的重要性研究

2.1 對Linux實時監控系統的介紹

計算機技術的發展為不僅人們的生活提供了各種便利，還在實時監控系統這一領域做出了重要貢獻.實時監控系統包括軟實時和硬實時兩種類型的系統，它對時序、邏輯要求比較高.實時監控系統的主要目的在于實時監控各種突發事件，及時處理各種中斷，這就要求實時監控系統必須有多種中斷級別、多任務等特征.而Linux正是具備了實時監控系統所需的各種要求，被廣泛使用與各種實時監控系統中.Linux實時監控系統是利用Linux操作系統確保在一定時間范圍內完成實時監控任務的操作系統.比如，Linux嵌入式網絡視頻監控系統就是一種，并以其方便、信息量大等優勢被廣泛應用于交通、銀行、辦公樓等需實時監控的場所.

2.2 實現Linux實時監控系統的具體途徑

Linux實時監控系統對我國社會生活的各個方面都發揮著重要作用，如何充分利用這種系統實現其應有價值了？這就要求廣大研發人員根據實際需要，不斷實現各種基于Linux的實時監控系統.在我們的日常生活中，經常需要用到實時監控系統，那么它是如何實現的了？下面通過文件的實時監控進行介紹.在下載重要文件過程中我們要保證數據的完整性，實現高效、及時的文件檢測就需要對文件進行實時監控.在Linux操作系統中，對于每一個文件的操作都要通過文件的系統調用來實現，對系統數據文件的完整性有一定威脅的關鍵性調用，可以在Linux內核中分析查找對應的代碼.這樣就實現了對文件安全的高效、準確監控.Linux系統本身就具有實時性，在該系統下的任何操作都會留下清楚地操作記錄，因而透明性強.Linux文件實時監控系統采用模塊化編程，方便使用且擴展性強.實踐證明，該實時監控系統能對各種文件操作進行實時、準確且高效的監控.Linux實時監控系統可用于社會經濟的各個方面，比如，公交車視頻實時監控、手機視頻的實時監控、各個公共場所的實時監控、森林火險的實時監控等，可以說我們的生活早已離不開實時監控.

3 Linux實時監控系統在具體實踐中的應用

3.1 Linux網絡遠程實時監控系統的實現

對于一些容易突發危險的公共場所，加強遠程實時監控是非常有必要的.如果監控系統完善，我們就可以做到防患于未然，并且在發生緊急危險時能做出最快反映，把損失降到最低.例如，北京“藍極速”網吧特大火災事件讓我們更加關注公共場所的監控問題.根據調查顯示，大伙導致二十四人當場死亡，數十人受傷，而縱火的4人均為未成年人，導致如此心痛局面歸根結底還是網吧的管理監控漏洞.目前我國網絡監控系統存在較大問題，不少未成年人沉迷網絡.Linux網絡遠程實時監控系統，被用于各個網吧的遠程實時監控.該系統具體實施過程如下：下發訪問列表，這樣監控人員可以控制對一些非法網站的訪問，對網吧進行實時監控，隨時顯示各網點在線狀態、在線人數以及在線用戶列表.根據用戶信息查詢用戶身份以及訪問網站.由于Linux操作系統自身的優點，該系統基于可維護性、靈活性以及成本低等要求，以Linux作為系統平臺，利用該系統的可伸縮性和源代碼開放來處理網絡數據使之具有網絡分析功能，實時顯示用戶狀態.計算機網絡安全是國家高度重視問題，Linux網絡遠程實時監控系統在一定程度上減少了意外事故的發生，對保障人民的生命財產安全以及經濟的穩健發展具有重要意義.

3.2 基于嵌入式Linux的網絡視頻實時監控系統

Linux操作系統本身是一個面向桌面的系統，因具備高效靈活，節約成本等優勢受到廣泛青睞.嵌入式Linux的開發是對Linux代碼進行了修改和更新，建立完整交叉開發環境，微處理器逐步成為嵌入式系統的核心部件.嵌入式系統將系統的軟件和硬件一體化，特別適用于要求實時性、多任務的應用體系.嵌入式Linux存在著巨大的市場潛力和商業機遇.嵌入式Linux的網絡視頻實時監控系統通過制定嵌入式Linux操作系統，將嵌入式監控機應用于客戶端，然后通過Int ernet通信，它不僅能與服務器組成網絡，還可以對目標進行實時監控.目前視頻網絡極為流行，如電視視頻的轉播、遠程教育、視頻會議等.基于嵌入式Linux的視頻網絡監控系統采用多線程技術進行網絡視頻實時監控，多線程結構可提高系統響應速度，而同時嵌入式的監控機通過Int ernet安全傳輸數據到視頻中心，從而實現多個目標集中監控.該監控系統視頻信號的實時性和各種信息的記錄及顯示很清晰，并且操作方便、反映敏捷、成本低廉，為視頻監控網絡化提高了解決方案.基于嵌入式Linux還被用于工業測控等關鍵領域.Linux網絡視頻監控系統集數字視頻技術、嵌入式技術和計算機網絡技術于一體，是一種以網絡傳輸控制、視頻解碼技術為核心的新型視頻監控系統.

3.3 基于嵌入式Linux系統的遠程機器人控制與圖像傳輸

隨著經濟建設開發的不斷深入，深層海底資源探索、無氧太空探索以及人類無法親身接觸需以機器人替代人工操作的情況給遠程監控帶來新的挑戰，利用嵌入式Linux系統實現對遠程機器人的監控是成為解決這些問題的好方法.遠程機器人實時監控系統是指操作人員通過傳感器向機器人傳輸遠程指令達到監控的目的.機器人作業要求具備精確的數據和圖像傳輸，機器人控制的關鍵就是實時控制中心相互交換數據和信息.嵌入式Linux技術可實現對不同機器人單獨或同時作出復雜指令，并可根據擴展功能實現靈活擴充，它的多任務、穩定性為機器人監控提高了更有效途徑.

綜上所訴，Linux實時監控系統的實現為我們的生產生活提供了較高程度的保障，它的實現和發揮作用具有重要意義.Linux有很多優于其他系統的特性，才使得Linux在實時監控系統不斷應用與實現.這些監控系統也因為Linux具備了高效、靈活、準確、實時、可擴展等優點.Linux仍然有廣闊的發展前景，還可以在更多的實時監控領域得到實現.Linux實時監控系統還應不斷自我完善，如可以進一步實現監控對象具體化，使監控細分從而更有針對性；還可以對監控等級細分，更加詳細的記錄監控信息，做到既節省資源又提高效率.

〔1〕劉露，王竹萍，劉炬.基于嵌入式Linux的視頻網絡實時監控系統的實現[J].電測與儀表，2004（12）.

〔2〕李侃.基于嵌入式Linux系統的遠程機器人控制與圖像傳輸的研究[J].北京郵電大學，2006（4）.

〔3〕熊曉強.淺析Linux操作系統的發展[J].企業導報，2011（9）.

〔4〕邱琪，楊斌.基于數字信號服務器的Linux網絡遠程實時監控系統的實現[J].成都信息工程學院學報，2010，25（5）.

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