Linux嵌入式实训

桂林电子科技大学信息科技学院《嵌入式操作系统实训报告》学号1052100516

姓名陈巨华

指导教师：韩桂明张锟赵志鹏

2014 年4 月7日

实训题目：机房辅助管理系统设计

1 系统设计

1.1 设计要求

1.1.1 设计任务

在Linux环境下利用 shell设计和实现机房的辅助管理系统，编辑生成上机课表并自动生成上机用户，进行用户课前和课后的管理。

1.1.2 性能指标要求

1．定义起始登陆界面

能显示三种信息：能根据登录用户显示欢迎对象、根据系统时间显示欢迎内容个性化的欢迎信息；有系统初始化、系统管理和退出三个菜单项操作提示菜单；能显示当前上课的具体时间和系统状态提示信息。

2．系统初始化

生成本机房的上机安排表：上机安排表至少包含十条记录，每条记录应有课程、班级、起至周、上课节等内容，能对安排表进行显示、添加、删除、排序。

生成本机房的上机用户：根据上机安排表自动生成对应的上机用户，一个用户对应于安排表的一条记录，且账号= 班级+课程；密码=班级+课程号

3．课前准备

为用户创建一个工作环境：工作空间和用户资料，挂载u盘，以便使用资料。

4．课后整理：

释放用户空间，进行资料收集，卸载u盘，方便资料携带。

1.2 设计思路及设计框图

1.2.1设计思路

在linux系统中，shell脚本是个重要的工具，利用shell脚本，我们可以编写一个简单的系统，实现基本的功能，如登录，编辑文件，生成数据等。应用到该系统中，可以编写不同的登录类型，在不同的类型里又可以实现不同的功能，比如教师登录可以对上机安排表进行管理，如显示、添加、删除、排序等。学生登录后可以对自己的工作空间进行管理，如创建，挂载，打包压缩，卸载等。同时，根据系统的时间，可以提示不同的内容，如第几节课，当前的用户等等。

1.2.2总体设计框图

2 各个模块程序的设计

2.1主界面模块

主界面可以根据当前的时间提示现在是第几节课或者是休息时间，右下角还显示了系统当前的时间，方便查看。这个界面提供了登录类型的选项，通过case语句选择相应的类型。教师登录要根据tea.txt中储存的账号来判断，而学生登录的上机用户是自动生成的，根据上机安排表，用户名是班级加课程名，密码是班级加上课程序号。在源代码中，实现起来很简单，`date +%H`是当前的小时，如果%m是分钟，加在一起可以用来判断当前的时间。选择就是利用case语句，选择相应的登录类型，还提供了一个退出程序的选项在实际应用中还是有自己的价值的。这次的实训中，我的设计是各个模块在不同的shell脚本里，这样

编写的时候可以省却一点麻烦，要不使用break会有点繁琐。

2.2教师管理模块

教师登录先是经过一个登录界面，登录的账号储存在事先编辑的tea.txt中，在输入密码的过程中，采用了-s的一个控制，使密码保密性提高，防止泄露。如果账号密码正确的话，就可以跳到这个界面。界面上方显示欢迎当前用户。这个是在teecher.sh中编程的，首先通过一个do循环来读取键盘上输入的选项，这样可以不用输入回车符，同时采用了一个echo -e "\033[?25l"指令隐藏了鼠标，使界面更加美观。输入数字后，利用case选择相应的功能，可以显示课程，显示上机用户，添加课程，排序，删除课程等。添加课程时，程序会对subject.txt 和user.txt同时修改，添加课程的同时，就生成了相应的上机用户。显示用户时，会对密码进行隐藏。删除课程的同时，也会删除相应的上机用户。返回和退出就是回到主界面和退出程序。排序有两种模式，一个是按班级排序，一个是按课号排序。在使用各个功能的同时，为了显示方便使用了界面显示的子函数，配合clear使用,是代码更加简洁。最后，程序还提供了返回初始界面和退出程序的必须功能

2.3学生模块

学生模块就先要经过一个类似教师登录的界面，会有提示语句显示用户和密码应该是什么。与user.txt内容核对成功后来到该界面。键盘输入值后，同样的利用case语句选择相应的功能，这次我在程序里提供了两个功能，一个是课前准备，另一个是课后管理。课前准备有两个操作，一个是挂载u盘，通过mount语句来实现，挂载后可以在使用u盘里的数据。值得注意的地方是在/mnt/目录下应该要先建立好usb这个目录，要不然挂载会失败。另一个操作是自动生成以当前用户名为名称的目录，成功的话会有语句提示，让用户在该目录下经过课业活动。课后整理相对于课前的操作，就是卸载u盘，打包压缩工作目录以便提交或带走，压缩的名字就是当前的用户名。之后删除原来的工作目录，以释放空间。提供了选项返回初始界面。

3 调试过程

在做这个系统的时候，首先要对shell里的指令有足够的了解。在这个脚本里，主要运动了do，case,if这几个循环和条件语句，用于判断和查找等。为了使用方便，把界面做成了一个子函数，需要的时候使用clear加界面函数，加上显示的内容会比较方便。选择的时候，使用了while do语句，这样可以实现不用回车符就做出选择，在实际应用中比较方便。在教师管理模块的设计中，原本采用的是if语句，但是在实际应用中觉得使用if语句的话，有点繁琐，所以采用了case语句，但是整体程序写长了，最后结尾的时候，与前面的if,do,case 这几个配结尾的时候有点繁琐，对称起来有时不对。添加的时候，通过read读取键盘上输入的值，然后把变量分别输入到subject.txt和user.txt中。删除的话，先是通过do循环查找到相应的条目，通过sed -i语句删除这个信息。排序可以有两种模式，一个是按班级来排，一个是按照课程号来拍,sort -t’‘ -k s，这个语句中s就是排序的根据，可以是1或者2，相当于按照第一列元素还是第二列元素来排。

在学生模块做的内容较简单，通过user.txt来登录用户，课前准备是mount和nkdir来挂载和生成目录，$用户名就是目录的名字，加上提示语句可以让界面显得友好。课后管理