基于PowerPC和嵌入式Linux的VPN网关设计

技术思想

(1) 软件: ①自主开发的嵌入式安全操作系统内核;②由于L inux OS的源代码的开放性及其在网络产品中的优异表现，因而可以用其构建具有自主知识产权的VPN安全网关(采用嵌入式L inux 2. 4. 4 For PowerPC，内核根据需要裁减，并加入相应的硬件驱动程序，完成对FlashMemory和DOC文件系统的支持) ;③网络协议和IPSec协议层; ④数据加/解密算法由采用国密办批准的硬件加密芯片SSF10B实现; ⑤管理系统层需支持手工和通过SMC (安全管理中心)配置IPSec策略。

(2) 硬件:根据设计要求，该VPN网关将用于10Mbp s以太网环境中，设计采用目前在通信业中使用较广的Mo2torola通信处理器PowerPC MPC8xx作为主CPU，选用其中一款性价比较高的控制器MPC855T。在硬件平台的设计中，本着满足性能要求，保证高可靠性和高性价比的原则，采用有多种硬件选项的设计，来满足设计要求。嵌入式L inux操作系统的构建
通常的嵌入式系统开发大致可以分为硬件设计、装载或引导嵌入式系统、在嵌入式系统上建立开发平台以及开发应用等四个步骤。

利用ppcboot引导

ppcboot是德国Denk软件工程中心开发的引导程序，我们在研究开发中使用了其中的ppcboot-1. 1. 5作为开发蓝本，对其代码进行了修改，以满足硬件设计的要求。

ppcboot源码树的目录结构

CHANGELOG　/ /记录历次版本升级时的修改内容

COPYING

CRED ITS

MAKEALL

Makefile　/ /制作文件

README　/ /必读的文件

System. map　/ /当编译连接完成后，所生成的ppcboot二进

/ /制中所有函数、数据的地址信息

board　/ /各种与板子硬件关联的. c模块

common　/ /一些通用ppcboot命令集的. c模块

config. mk

cpu　/ /与MPC8xx硬件关联的系统初始化. c代码

disk　/ /磁盘分区支持

doc　/ /技术文档目录

examp les　/ /一些简单的、无需操作系统的应用程序

fs　/ /ppcboot中对文件系统的支持

include　/ /头文件

net　/ /网络协议支持

ppc PowerPC　/ /处理器运行时环境支持

ppcboot　/ / elf32格式的ppcboot二进制执行文件

ppcboot. bin　/ / raw二进制格式的ppcboot执行文件

ppcboot. map　/ / s2record格式的ppcboot执行文件

rtc　/ /实时时钟支持

tools　/ /与ppcboot相关的一些工具软件ppcboot的特点
经修改后， ppcboot-1. 1. 5 具有如下特性: ( 1 ) 支持bootm，直接从flash引导L inux，并提供软件工具集，可构建出最终烧结用的影像; (2) 支持从doc或flash memory引导L inux，并提供工具集，可构建出最终烧结用的影像; (3) 板上flash /doc读、写、擦除功能; (4) 支持串行口kermit协议下载代码或数据; (5) 支持scc1以太网口启动tftp下传数据:如内核、ramdisk、autoscrip t等影像; ( 6) 支持串行口srecord下载代码或数据; (7) 支持autoscrip t; (8) 提供板上内存读写，格式化显示，可进行简单测试。

当完成ppcboot-1. 1. 5的改写后，对其进行编译，得到二进制的ppcboot. bin代码，然后将其烧录在板上的BOOTEPROM中，这样就可以在上电后完成对系统的引导。

建立Linux开发平台

修改和编译嵌入式L inux内核

Linux内核有自己的结构体系，进程管理、内存管理和文件系统是其最基本的三个子系统。图2 为L inux 内核的结构。图中虚线框中部分可以看成是Linux内核的单内核结构，因此修改内核必须注意各子系统间的协调。

来源：电子技术应用