基于ARM9+Linux的門禁監控系統設計

圖2 系統硬件組成示意圖

　　3 系統軟件架構設計

　　整個系統分為前后臺兩部分，后臺監控程序會時刻監控讀卡器是否有刷卡信息，并對刷卡信息作出響應，前臺則通過boa服務器調用CGI服務程序響應客戶端訪問請求。系統功能模型如圖3所示。

圖3 系統功能模型

　　3.1 前臺設計

　　系統前臺主要由運行在門禁控制器上的boa Server服務器和CGI服務程序構成，boa server會時刻監視是否有遠程用戶的訪問，當有客戶端訪問請求到達后，會通過boa server配置文件到相應目錄下去調用對應的CGI服務程序，在處理完成后，boa server將處理結果返回給客戶端。

　　3.1.1 CGI簡介及工作原理

　　CGI全稱是“通用網關接口”（Colnnlon Gateway Interface），是一種基于瀏覽器的輸入并在Web服務器上運行的程序方法。

　　CGI的工作原理，首先瀏覽器通過HTML表單或超鏈接請求指上一個CGI應用程序的URL。服務器接收收到請求后，執行所指定的CGI應用程序。CGI應用程序執行所需要的操作（通常是基于瀏覽者輸入的內容），并把結果格式化為網絡服務器和瀏覽器能夠理解的文檔（通常是HTML網頁）。最后，網絡服務器把結果返回到瀏覽器中。

　　3.1.2 嵌入式服務器boa server

　　boa Server是一種小型單任務嵌入式服務器，支持CGI，可執行代碼只有60 kB左右，體積小，速度快，安全性好，能夠滿足本項目的開發。boa服務器需要交叉編譯為可在ARM平臺下運行的程序。在pc環境下，運用交叉編譯器arm-linux-gcc對boa server進行交叉編譯后，需要修改其配置文件boa.conf，關鍵配置有創建日志文件所在目錄，創建HTML文檔的主目錄，將靜態網頁存入該目錄下，創建CGI腳本所在目錄，將cgi的腳本存放在該目錄下。

　　3.2 后臺設計

　　當系統運行后，門禁控制器會一直運行主監控程序，主監控程序存在兩種工作方式，分別為調試模式和監控模式。

　　3.2.1 調試模式

　　在調試模式下，可以對門禁控制器進行一些基本的設置：包括有門禁控制器的IP設置，系統管理員用戶名及密碼設置，卡權限設置等操作，在此部分，需要配合圖形環境方便調試，本系統采用minigui嵌入式圖形庫。

　　MiniGUI下的通訊是一種類似于Win32的消息機制，是由某公司開發的自由軟件，遵循LGPL協議，可以為嵌入式linux系統建立的一個快速，穩定和輕量級的圖形用戶界面支持系統。

　　3.2.2 監控模式

　　在工作模式下，后臺駐留程序會時刻監視是否有刷卡信息，在檢測到刷卡信息后，后臺駐留程序通過訪問數據庫進行卡信息的比對，只有當比對通過后，方可進行門打開動作。

　　由于在開門的同時，需要保存圖片至數據庫，而此時，可能會存在客戶端對系統存儲圖片的訪問，這會造成對相同數據庫的訪問沖突，所以系統在接收到客戶端訪問系統存儲圖片請求的時候，前端CGI服務程序通過命名管道的進程間通信方式和后臺監控程序通信，以獲得數據庫訪問句柄，在客戶端訪問結束后，前端CGI服務程序會釋放數據庫句柄。