САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ Кафедра «Измерительных информационных технологий»

Отчёт №2

Запуск приложения на Микропроцессоре с предустановленным дистрибутивом Linux Angstrom

Студент группы 43505/2: Шумилин И.А. Преподаватель: Лобан В.И.

Санкт-Петербург 2014 год

Оглавление

1. Задание 3

2. Описание лабораторного комплекса 3

2.1 Структурная схема сети 3

3. Описание аппаратных средств 4

3.1 Сетевой коммутатор 4

3.2 Коммутатор Zyxel ES-105S 5

4. Описание программных средств 6

4.1 Описание Linux Ångström 6

4.2 Описание Linux Ubuntu 7

4.2.1 Общие характеристики 7

4.2.2 Среда рабочего стола — GNOME 7

4.2.3 Инструментарий GTK+ 8

4.2.4 Файловый менеджер Nautilus 9

4.2.5 GNOME Terminal 10

4.2.6 Оболочка Bash 11

4.3 Разработка приложения для платформ х86 и ARM 12

4.4 Построение сети 15

4.4. 1 Протокол DHCP 15

4.5 Передача файла по локальной сети 16

4.5.1 Клиент PUTTY 16

4.5.2 Утилита SCP 18

4.5.3 Протокол SFTP 19

4.5.4 Протокол SSH 20

4.6 Организация прав доступа 20

5. Выводы 22

6. Список литературы 22

1. Задание

• Объединить в сеть два одноплатных компьютера (ARM) с дистрибутивом Linux: Angstrom и два компьютера (x86) с дистрибутивом Linux: Ubuntu.

• Описать структуру сети.

• Сравнить дистрибутивы Linux.

• Описать приложение и его сборку под две платформы: x86, ARM.

2. Описание лабораторного комплекса

2.1 Структурная схема сети

Лабораторный комплекс включает в себя два компьютера x86 с дистрибутивом Linux: Ubuntu и две платы ARM с дистрибутивом Linux: Angstrom, объединенные с помощью коммутаторов (свичей) (рис. 1).

Рис. 1 Структурная схема сети

3. Описание аппаратных средств

Описание одноплатных компьютеров приведено в предыдущем отчете.

3.1 Сетевой коммутатор

Описание одноплатных компьютеров приведено в предыдущем отчете.

Сетевой коммутатор (от англ. switch - переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI (open systems interconnection basic reference model — базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем). Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты.

Коммутатор хранит в памяти (т.н. ассоциативной памяти) таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

MAC-адрес (от англ. Media Access Control — управление доступом к среде, также Hardware Address) — это уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице активного оборудования компьютерных сетей. Большинство сетевых протоколов канального уровня используют одно из трёх пространств MAC-адресов, управляемых IEEE: MAC-48, EUI-48 и EUI-64. Адреса в каждом из пространств теоретически должны быть глобально уникальными. Не все протоколы используют MAC-адреса, и не все протоколы, использующие MAC-адреса, нуждаются в подобной уникальности этих адресов.

В широковещательных сетях (таких, как сети на основе Ethernet) MAC-адрес позволяет уникально идентифицировать каждый узел сети и доставлять данные только этому узлу. Таким образом, MAC-адреса формируют основу сетей на канальном уровне, которую используют протоколы более высокого (сетевого) уровня. Для преобразования MAC-адресов в адреса сетевого уровня и обратно применяются специальные протоколы (например, ARP и RARP в сетях IPv4 и NDP в сетях на основе IPv6).

3.2 Коммутатор Zyxel es-105s

Пятипортовый коммутатор ZyXEL ES-105S (рис. 2) Fast Ethernet, предназначен для использования в домашних условиях или небольшом офисе.

Рис. 2 Коммутатор Zyxel ES-105S

Технические характеристики:

Общие сведения:

• Настольное исполнение

• 5 портов 10/100 Мбит/с Ethernet (RJ-45)

• Коммутация с промежуточным хранением данных

• Автоматическое согласование полнодуплексного или полудуплексного режима

• Автоматическое определение типа используемого кабеля (прямой/перекрещенный)

Светодиодные индикаторы:

• PWR (Питание)

• LINK/ACT (Соединение/ Активность каждого порта)

Соответствие стандартам:

• IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet

• IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet

• ANSI/IEEE 802.3 автосогласование

• IEEE 802.3x управление потоком

Размеры: 151 (Д) x 81 (Ш) x 33 (В) мм

Масса: 0,18 кг

Источник питания: 5 В постоянного тока 0,6 А

Допустимые параметры окружающей среды:

• Рабочий диапазон температур 0...50°С

• Влажность 10...90% без конденсации

Скорость передачи данных на порту:

Ethernet: * 10 Мбит/с (полудуплексный режим) * 20 Мбит/с (полнодуплексный режим)

Fast Ethernet: * 100 Мбит/с (полудуплексный режим) * 200 Мбит/с (полнодуплексный режим)

Производительность коммутирующей матрицы 1 Гбит/c

Скорость коммутации: * Ethernet: 14 880 кадров в секунду * Fast Ethernet: 148 800 кадров в секунду

• Размер таблицы MAC-адресов 1024 записи

• Встроенный буфер данных 64 Кбайт

4. Описание программных средств

4.1 Описание Linux Ångström

Ångström — дистрибутив операционной системы Linux, предназначенный для работы на КПК и встраиваемых устройствах.

В качестве графического интерфейса пользователя Ångström позволяет выбрать ADER или GPE.

• Дистрибутив создаётся активной командой разработчиков проектов OpenZaurus, OpenEmbedded, OpenSimpad.

• ipkg-пакеты, унаследованные от Familiar.

• Большое количество поддерживаемых устройств.

• Система автоматической сборки тестовых образов.

4.2 Описание Linux Ubuntu

4.2.1 Общие характеристики

Ubuntu («Убу́нту») — операционная система, основанная на Debian GNU/Linux. Основным разработчиком и спонсором является компания Canonical. В настоящее время проект активно развивается и поддерживается свободным сообществом.

Ubuntu официально доступна на 2-х платформах:

• 32-bit x86

• 64-bit x86-64

Коммьюнити разработало Ubuntu на других платформах, таких как ARM или PowerPC, но они официально не поддерживаются.

4.2.2 Среда рабочего стола — gnome

В дистрибутивах Linux (таких, как Ubuntu) используется несколько графических сред рабочего стола, самые распространённые из которых GNOME, KDE, Xfce1), LXDE. В Ubuntu среда рабочего стола — GNOME, сверху над ней находится оболочка (Shell) под названием Unity. Кроме Unity, для GNOME есть и другие оболочки, например, собственно сам GNOME Shell, а также Cinnamon. Фактически GNOME — это графическая оболочка системы, однако в отличие от Windows для Ubuntu существуют несколько графических оболочек. Кроме GNOME есть ещё KDE, Xfce и многие другие.

Рис. 3 Элементы главного меню Ubuntu

4.2.3 Инструментарий GTK+

Центральную роль в GNOME играет инструментарий GTK+, который предоставляет средства для создания графических интерфейсов. В состав GTK+ также входят вспомогательные библиотеки:

• GLib — библиотека удобных функций для программирования на Си;

• GObject — объектно-ориентированный каркас для программирования на Си;

• ATK — библиотека специальных возможностей для пользователей c физическими ограничениями;

• Pango — библиотека для вывода текста в широком спектре письменностей.

GTK+ написан на Си, однако в последнее время всё больше GNOME-приложений разрабатываются на языках более высокого уровня.