2.4 国内外相关研究文献综述
当前,嵌入式系统在各个领域应用非常广泛,依据嵌入式理论开发形成的小型固化系统,随处可见,比如手机系统、计算机BIOS模块、电子时钟系统、电钢琴发声系统、机床控制操作系统、安防警报系统等,固化后的系统按一定模式运行,可靠性高,形成免维护的无损系统。
对PC计算机操作系统的固化,在几年以前,有很多专家提出过一些愿望,但一般人都认为操作系统是核心,固化后有很多的问题,最突出的是用于封装操作系统的ROM价格太高,而且操作系统一般都在0.7~1.7GB之间,这么大的空间难以用ROM实现。还有就是系统存放在ROM存储器中,不易频繁升级更新,所以很多人没有在此问题上做深入研究。
科技的进步,存储ROM发展日新月异,计算机的硬件读写器,ROM、EPROM、EEPROM等存储体进步很快。例如,在2003年128MB闪存,在不考虑品牌的情况下,市场均价约为330元,而到了2007年年底,1GB闪存价格约为50元,2008年年底4GB闪存价格为25元,2009年年底8GB闪存,不含读写器裸存价格为25元左右,2014年16GB存储体价格在10元左右。而且读写速度更是一年比一年快,廉价大容量存储体的广泛应用,让固化PC庞大的操作系统成为可能。
其实微型计算机早期的DOC操作系统原型,人们就曾固化在单板机上运行。但随着软件业的发展,软件投资少、见效快,利用程序体的庞大架构,补充硬件的功能,这样易更新,所以活动的、可安装型的操作系统就成为主流。由固化的变成活动的,这不是倒退,这是软件系统的一种突破和发展。但是随着操作系统越来越复杂,体积越来越庞大,一个小小的病毒入侵就可以造成整体崩溃,这种千里大堤溃于蚁穴的现象,让人感到不安,系统的保护不能不让人想象,如何拥有一个“永远不坏”的操作系统了!
保护系统产品因系统安全需求而大量涌现,技术也日趋成熟。一般PCI保护卡只要用两三块集成芯片组就能实现,硬件结构简单,价格便宜的只需十几元钱。工作原理简单,通过硬件芯片与MBR硬盘分区表一起协同工作,采用“基于BIOS映射地址转移”的技术,使所有写入硬盘的数据重新定位到其自身的中断程序控制范围内。当接到还原的命令时,后存储的这些数据将不复存在,从而实现对写入硬盘数据的保护。当系统反复进行还原时,有时也会出现错误,有的病毒也在此原理上做了文章,使保护卡形同虚设,而且操作系统和应用程序反复还原,数据操作量大,速度慢,有的还原读写反复在存储体的一个部位进行,这样对硬盘的固定区域会有“磨损”现象。
现在流行的教学系统随着网络技术和多媒体技术的日趋成熟,当前纯软件版教学系统占主流,很多原来需要硬件支持的部分,逐渐使用软件来实现,系统只是一套基于局域网的多媒体教学视频传输管理软件。例如,凌波多媒体教学、MediaClass纯软件多媒体教室、NetOp School多媒体教学系统、蓝海电子教室、广域电子教室、飞宇电脑教室系统、黑马电子教鞭,等等。技术核心有教师端和学生端,教师端通过系统采样,复制总线AGP视频数据流、音频数据流,以高性能数据压缩比进行处理,以传统的C/S模式进行广播传输,学生端接收到信息进行还原。软件实现的好处是节约成本,其缺点是占用资源过大,往往是独占整个局域网的网络资源。
P2P是20世纪70年代提出的技术,并非最近发明的新技术。在长达三四十年的时间里,P2P技术并没有获得广泛的使用,近年才获得快速发展,获得爆炸性的应用,成为当前互联网上的热点技术之一。P2P技术基于IP技术的音频和视频文件共享播放应用,目前P2P应用占宽带流量50%~60%(白天)到90%(晚上)和企业带宽流量的40%。P2P已经成为宽带的主要的流量消耗者和重要的业务支持技术。