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闸门系统是水资源调度中重要的组成部分，国内目前多采用手动和部分电动的操作方式，真正实现闸门的智能控制还少有报道。文中采用的是基于Linux 操作系统的嵌入式技术，实现水利工程闸门的集视频监控与水位、闸位、库容、流量等参数实时监控一体化的本地/ 远程自动监控。
Linux 与嵌入式系统
嵌入式系统是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应实际应用对功能、可靠性、成本、体积、功耗等要求严格的专用计算机系统。它面向特定应用，有较高的可靠性和较长的市场生命周期。由于嵌入式系统的功能越来越复杂，硬件条件越来越好，选择合适的嵌入式操作系统成为系统开发的关键问题。
目前嵌入式系统的开发方法主要有两种：一是依赖现有商业软件提供的开发平台和组件，如VxWorks ,uC/OS ,Windows CE ,QNX等等，其技术成熟，功能强大，提供大量可用函数调用接口，大大缩短了产品的开发周期，但是价格不菲；二是基于自由软件Linux 做开发，根据自己系统的需求进行定制，并且不必为获得使用许可而支付额外的费用，可大大降低开发成本。
Linux 是一个以Unix 核心为基础的、多任务多进程的嵌入式操作系统，支持广泛的计算机硬件。开发人员可以根据自己的需要对操作系统进行自行修改和定制，它有大量的开放的应用代码可以使用，并且Linux 有可支持多达11 种操作平台的C ,C ++ ,Object C 编译器GCC ,功能强大，执行效率高出一般编译器20 %～30 %。在基于Linux 的嵌入式操作系统中，有许多改良品种迎合了嵌入式/ 实时市场，包括RTLinux（实时Linux） 、μcLinux（用于非MMU 内存管理单元处理器的Linux） 、Montavista Linux（用于ARM、MIPS、PPC 的Linux 分发版） 、ARM2Linux（arm 上的Linux） 等等。针对目前闸门智能监控系统对操作的实时性要求并不高的特点，我们在本次应用中选用Linux2.4.22 内核基础上的Red Hat 9. 0 作为开发环境。
Linux 定制
内核配置
由于嵌入式系统的存储空间有限，因而要将Linux 用于嵌入式系统就必须对其定制，即要对内核中不必要的模块诸如SCSI、Floppy 之类的外设支持模块等进行裁减。
（1） 清除设置环境 make mrproper
（2） 设置配置make config
（3） 编译内核及模块make dep ;make clean ;make bzImage ;make modules
编译出的内核文件为/ usr/ src/ linux/ arch/ i386/ boot/ bzImage及/ usr/ src/ linux/ System. map
制作系统电子盘
在标准Linux 环境下，将电子盘Mount 到/ RamDisk 上，在电子盘上制作引导和启动。
（1） 修改lilo. conf 文件，系统直接从电子盘启动。
（2） 创建一个内核文件系统ext2 :mke2f s - i 8192 - m 0/ dev/ ram 50 ,并在/ RamDisk 目录下，建立运行系统所必需的目录文件：bin dev etc lib mnt proc sbin tmp usr var ,以及各个目录下必要的文件，特别是应用程序所需要的库文件。
（3） 将内核文件放入RamDisk : # dd if = bzImage of = / dev/ ram bs = 1k. 并加载根系统文件： # dd if = /tmp/ ram-image. gz of = / dev/ fd0 bs = 1k seek = 内核数据块数。其中ram-image. gzJ 是压缩后的根系统文件，内核数据块数就是内核的大小。
快速启动及开机画面
由于该系统是基于Rad Hat 910 基础之上开发的，因此启动过程较长，从系统加电直至系统控制台显示“login :”为止，需要三十多秒的时间。通过测试，内核启动时有大量的时间耗费在硬件初始化上。例如Linux 一共要探测20 个IDE 接口（包括主、从盘） ,通过修改Linux 源代码中MAX-HWIFS 的定义值，由10 改为1 ,以减少Linux探测IDE 接口的时间来缩短系统启动的时间。真正加快启动时间，则是通过改写rc. sysinit ,rc 等启动脚本，让系统只做必要的硬件模块的初始化工作及服务来达到目的。
快速启动时只需显示用户定义的界面，可将256 色640X480 象素的1pcx 或1tif 格式的图片数据替换Linuxlogo.h 中原有的数据，并对driver/ video/ fbcon. c 源代码做少量修改，将宏定义LOGO- H 80 改为640 ,LOGO- W 80改为480 ,并修改相应的函数。 |
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