一种可远程网管的光纤收发器的设计

 　　3 系统软件结构设计

　　3．1 构建嵌入式软件平台

　　本方案采用源代码开放的μCLinux内核作为操作系统。μCLinux是一个GNU的项目，代码完全开放，是专门应用于没有MMU的CPU。 μCLinux内核的二进制代码和源代码都经过了重新编写，以紧缩和裁剪基本的代码，这就使得μCLinux的内核同标准的Linux内核相比非常之小，但是它仍保持了Linux操作系统的主要的优点，如稳定性、强大的网络功能和出色的文件系统支持等。μClinux只包含Linux常用的API、小于 512 KB的内核和相关的工具，操作系统所有的代码加起来小于900 KB，而且μCLinux有一个完整的TCP协议栈，同时对其他许多的网络协议都提供支持，这些网络协议都在μCLinux上得到了很好的实现。软件的开发环境是标准的交叉开发环境，包括主机和目标机2部分，主机为一台运行Redhat Linux9．0的PC机，目标机为网管控制部分。

　　3．2 主控程序设计

　　主控程序实现了网管部分对光电转换部分上IP113S寄存器的可读／写功能，从而使网管可以实时监控各光电转换部分的工作。本方案把监控程序写入CGI程序中，更好地实现其功能。信息采集程序负责采集每块光电卡的状态信息，其主要任务是根据客户的命令轮询机架上的光电卡，通过光电卡上的光电介质转换芯片 IP113S来获取各寄存器的信息。控制程序主要功能是客户把控制数据写入IP113S的寄存器中，从而控制光电卡的一些状态，比如用于设置光电转换部分的工作模式，实现光纤收发的远程管理，包括：远端卡信息查询、设置、通路检测和流量限速等，其监控系统的主程序流程图如图4所示。

　　3．3 液晶显示程序

　　当网络控制模块取得光纤收发模块、机箱温度等数据时，需要在本地实时地在液晶显示屏上显示，做到实时监控。目前市场上成熟的GUI有很多，但它们均存在一些不足，嵌入式GUI要求小型化、占用资源少、反应快捷、可靠性高、成本低，这里在设计时GUI系统时充分考虑了这些要求，采用了线程消息机制。该GUI 体系主要采用C／S多线程的体系结构，在系统中服务器线程主要实现对输入设备(键盘和触摸屏)事件的获取，而客户端线程主要完成对事件的响应，包括输出设备的控制。在该微型可配置GUI体系结构中，主要分为输入抽象层、图形抽象层、消息相应层、图形设备接口层、控件层等。该系统具有良好的层次性，并且开放了底层的图形设备接口层，使用户能根据自己需要简单自由配置，在控件层定义了统一的控件结构体，使用户对控件的管理更直观便捷。

　　3．4 Web网络管理

　　3．4．1 BOA服务器

　　本系统采用瘦服务器-胖客户端的模式，使用C语言实现一个简化的HTTP机制，设计高效精简的Web服务器。嵌入式Web服务器不同于一般的服务器，考虑到系统的资源有限，因此设计具有很强的针对性。本文采用BOA+CGI技术，通过编写CGI外部扩展程序，实现Web技术。可以将获取／设置系统的信息和光电转换部分的状态信息发给客户端。BOA的执行流程图如图5所示。

　　3．4．2 CGI程序设计

　　CGI(Common Gateway InteRFace)是外部应用扩展程序与WWW服务器交互的一个标准接口，其流程图如图6所示。CGI程序通过Web服务器的调用实现与Web浏览器的交互，Web服务器将Web浏览器发送来的信息传送给CGI程序，由CGI程序进行处理，CGI程序在处理完后将响应结果再回送给Web服务器，然后再由 Web服务器发送到Web浏览器。如果需要调用其他外部应用，如数据库服务等，均由CGI程序去与外部应用进行交互。本方案模块中涉及到的Web页面通过 Deamweaver8来设计完成，如：login．htm、relogin．htm、menu．htm等。

　　4 结论

　　针对目前网络监控中心不能实时，有效地对光纤收发器的状态进行远程监控的问题，采用基于32位ARM7处理器的在线检测系统，经软硬件联调，实验表明，该系统达到预期要求，具有界面友好、操作方便、多功能等特点，并充分结合了B／S模式与C／S模式的优点，具有较大的社会价值，比较适用于电信级的应用。但是该系统还有很多的不足，需要在功能、效率以及稳定性上改进，如增加对数据库的支持、多进程的支持、实时性支持等。