嵌入式Linux的研究與優(yōu)化.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展和Linux操作系統(tǒng)的不斷成熟,Linux越來越多地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)之中。Linux由于具有開放源代碼、內(nèi)核可裁減、高穩(wěn)定性和低成本等特性,目前成為了嵌入式領(lǐng)域里發(fā)展最快的操作系統(tǒng)。但通用Linux的吞吐量最大化和公平調(diào)度的設(shè)計(jì)原則并不完全適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用,而且在嵌入式系統(tǒng)上進(jìn)行Linux內(nèi)核的調(diào)試開發(fā)也缺乏通用Linux上眾多工具的支持。改進(jìn)通用Linux在嵌入式系統(tǒng)中的性能,使其更加適

2、應(yīng)嵌入式應(yīng)用具有很大的實(shí)際意義,目前己經(jīng)成為國內(nèi)外計(jì)算機(jī)界的研究熱點(diǎn)之一。本文在對(duì)Linux2.6內(nèi)核源代碼的研究和大量文獻(xiàn)資料閱讀的基礎(chǔ)上,對(duì)Linux2.6內(nèi)核的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析,并從兩個(gè)方面對(duì)嵌入式Linux做了改進(jìn)。一方面,針對(duì)通用Linux缺乏實(shí)時(shí)性的問題,借鑒Kurt-Linux有關(guān)時(shí)鐘機(jī)制的改造思想,為Linux2.6定時(shí)器增加了單次觸發(fā)模式,使得系統(tǒng)在達(dá)到了微秒級(jí)時(shí)鐘精度的同時(shí),保持了原有的負(fù)載能力;同時(shí),在L

3、inux2.6內(nèi)核的調(diào)度器中引入動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)度算法,在保持了原有系統(tǒng)O(1)調(diào)度特性的同時(shí),有效地增強(qiáng)了其實(shí)時(shí)調(diào)度能力。另一方面,針對(duì)嵌入式Linux內(nèi)核調(diào)試?yán)щy的問題,對(duì)PC機(jī)上功能強(qiáng)大的源碼級(jí)內(nèi)核調(diào)試器KGDB作了分析和改進(jìn),并給出了使用KGDB在ARM Linux上調(diào)試內(nèi)核及模塊的方法,使Linux更適用于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。性能測(cè)試部分對(duì)通用Linux2.6內(nèi)核和改進(jìn)系統(tǒng)在時(shí)鐘中斷處理時(shí)間和事件調(diào)度時(shí)間精度等指標(biāo)上進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。測(cè)