嵌入式Linux内核配置与文件系统的优化方法研究

嵌入式Linux内核配置与文件系统的优化方法研究作者：胡浩学位授予单位：中南大学相似文献(10条)1.学位论文陈敏嵌入式Linux应用支撑技术2005本文结合国家总装备部十五预研课题嵌入式实时Linux应用技术研究,研究了嵌入式Linux应用于具体应用领域需要解决的关键问题,如内核实时化,可定制能力等.在此基础上设计实现了具有微秒级定时粒度的可定制嵌入式实时Linux原型系统,同时对嵌入式Linux内核配置工具进行了相关方面的研究.本文首先介绍了嵌入式系统的概念、体系结构和应用特点,对嵌入式计算系统的关键技术进行了分析,并对嵌入式实时操作系统和嵌入式Linux做了简单的介绍.其次,本文在讨论比较了两种时钟粒度细化方案的基础上,结合国内外相关领域的研究方案,设计实现具有微秒级定时粒度的高精度定时器(HRT),进一步提高了系统的实时性.最后,对提高嵌入式Linux定制能力进行了研究.2.期刊论文赵利娜.贾豫东.欧攀.ZHAOLi-na.JIAYu-dong.OUPan嵌入式Linux系统中的多层次驱动程序-计算机工程2009,35(9)嵌入式Linux设备驱动程序随着设备应用领域的扩展而愈来愈复杂,其相应的配置和编译脚本开发成为重点.简述驱动程序开发的基本原理和过程,针对多层次的驱动程序,分析其配置和编译脚本Kbuild,包括内核配置语言和内核Makefile文件.将源代码加入到Linux内核中,开发出各目录下相应的Config.in和Makefile文件,以增加内核配置菜单选项并得到遵从配置的编译结果.对构建的模块按照层叠顺序加载,模块运行良好.3.学位论文王珠珠嵌入式操作系统裁剪技术研究2007本文以提高绘图机数据传输率为目的，通过裁剪普通Linux操作系统，最终获得绘图机需要的嵌入式Linux操作系统。本文首先介绍了嵌入式操作系统和嵌入式Linux，然后详细介绍了目前流行的一些嵌入式Linux裁剪方法，并对各种方法的优缺点进行分析，从而得出适合本文研究应用的裁剪方法——makemenuconfig内核配置与源代码修改相结合的嵌入式Linux内核裁剪法。本文从提高绘图机数据传输率出发，实质上就是要提高Linux操作系统的进程调度效率，系统的分析了一个普通Linux内核的总体结构、源代码目录树、内核编译与启动过程，得出影响系统进程调度效率的两个关键点：普通的分时进程调度策略和虚拟内存管理机制。接着就内核中与这两个关键点密切相关的主要子系统，如进程管理和内存管理子系统的内核源代码进行了详细分析。本文在源代码分析的基础上提出了一种基于固定优先级的可抢占式进程调度策略和剔除虚拟内存管理机制的裁剪方案，并采用选定的内核裁剪方法：进行内核配置、去除多余的内核守护进程、修改源代码等，对普通Linux内核进行裁剪。本文给出了裁剪过程中的具体配置选项和修改的主要源代码，如进程调度函数scheduleO、内存映射函数dommapO等。最后对实验环境：PC宿主机和JXARM9-2410目标机，进行了说明。在实验平台上验证本文内核裁剪的有效性。本文详细分析了Linttx2.6内核源代码。通过实验证明，裁剪后的数据输出进程的调度执行时间较裁剪前的调度执行时间缩短了15％。4.学位论文丁小俊嵌入式Linux中触摸屏驱动的设计与实现2009随着Internet的发展和3G牌照的发放，嵌入式系统成为当前最热门的产业之一，即使遭遇到全球金融危机，嵌入式市场依然呈现出巨大的需求。人们对嵌入式产品提出了更高的要求，比如稳定、直观、便捷、易操作等。触摸屏无疑给人们提供了很大的便利，因此在嵌入式系统中，具有性能良好、运行稳定、精度高的触摸屏设计具有积极且广泛的意义。同时，在嵌入式领域，Linux操作系统的开源代码授权模式、易于定制、易于剪裁和移植的特性，使得Linux成为嵌入式开发平台和应用平台中最受欢迎最普及的操作系统。基于以上两点，本文研究并实现了采用嵌入式Linux操作系统的基于S3C2410A处理器触摸屏的设计。在硬件设计上，选用了三星公司的S3C2410A作为处理器，同时外部存储器件选用的是三星K9F1208U0B，内部存储器SDRAM选用的是现代公司HY57V561620，网卡的芯片内型是CS8900A。触摸屏选用的是四线电阻式触摸屏，当触摸点接触到屏幕时，它在X、Y方向产生模拟信号，通过S3C2410A的A/D转化成数字信号，然后送CPU处理，从而实现触摸屏功能。嵌入式的软件系统主要由Bootloader、操作系统、文件系统、应用程序、驱动程序等组成。对于一个嵌入式系统来说，通常BootLoader是依赖于硬件而实现的。本系统采用U-Boot作为引导程序，完成其基于S3C2410A芯片所搭建的嵌入式系统平台上的移植。在Linux内核配置和移植过程中，根据开发板的硬件配置和应用功能，本文选择Linux内核配置中的SMDK2410A作为模板，进行裁剪和配置，进而编译生成内核映像文件。在配置时，在系统默认的配置上根据硬件的功能在系统中再进行单独配置。同时在做内核配置的过程中，与内核点紧密且经常使用的部分功能代码直接编译到内核中。在触摸屏驱动设计上，本文采用基于Linux平台上面的驱动管理，针对突发性的脉冲干扰导致电压值读取产生偏差，以及触摸屏和点阵式液晶屏叠加在一起配套使用时触摸屏的坐标原点、标度和显示屏的坐标原点、标度不一样所产生的偏差，本文采用了滤波算法和坐标变换的方法使数据精度得到很大的提高，证实了本文的算法具有良好的处理性能。目前，基于S3C2410开发板上设计的该系统运行稳定，精度能满足民用嵌入式设备的要求，对于嵌入式的发展有一定的促进作用。5.学位论文白玉霞基于嵌入式Linux的多媒体信息终端技术的研究与应用2006嵌入式系统的研究开发已经随着信息技术的飞速发展逐渐成为当今科技的一大热点，而Linux又以其独特的优势成为嵌入式操作系统的主流。开发嵌入式Linux系统，研究工作集中于软件和硬件支持两个方面。软件方面主要是针对应用程序执行环境需求做系统集成；对硬件而言，需要针对不同硬件平台做内核配置与编译。本文首先分析了目前嵌入式系统开发的概况，并引出采用Linux开发嵌入式系统所具有的独特优势。然后通过介绍一款基于Linux的嵌入式多媒体信息终端的设计和实现，具体论述了嵌入式系统的开发流程及方法。主要从交叉编译开发环境的构建、XScale处理器的选择、嵌入式Linux系统的移植、设备驱动程序的分析、图形用户接口Qt/Embedded的实现、应用程序开发平台Qtopia的构建、基于Video4Linux的图像采集应用以及Konqueror/embedded网络浏览器的实现等方面进行具体的分析和论述。最后本文还对进一步的开发提出了展望，为基于Linux的嵌入式系统开发提供了一定的研究价值和实用价值。6.会议论文张云蓉.王培东基于调用图的嵌入式Linux裁剪技术研究2003尽管Linux提供了内核配置工具,使用户可以删除一些不必要的功能模块,但仍然缺少一种有效的方法来根据面向具体应用的嵌入式系统裁剪Linux.本文重点介绍了一种利用调用图为面向具体应用的嵌入式系统裁剪Linux的方法.通过分析目标系统的调用图,就可以找出并删除不必要的Linux代码.7.学位论文张恒基于MPC850的嵌入式Linux移植2003在张恒的毕设中,将实现基于APC850SR主板的Linux移植,使APC850SAR上电后自动实现Linux的启动.在Linux系统移植过程中,张恒使用开源软件PPCBOOT作为系统的bootloader,实现对电路板的初始化及操作系统的加载.由于PPCBOOT只提供了针对标准powerpc主板的支持,在使用PPCBOOT之前,我们必须首先将其移植到APC850SR硬件环境下.在完成PPCBOOT移植之后,我们同样需要针对APC850SR的硬件环境对Linux内核进行配置,在PPCBOOT的支持下进行调试开发,生成与我们的主板匹配的Linux内核.Linux内核配置成功之后,用户就可在Linux操作系统的基础上开发基于Linux操作系统的应用程序,由于PPCBOOT及Linux都是免费的、开源软件,基于此而开发的应用产品在市场上无疑具有无可比拟的价格优势.该论文详细论述了APC850SR的硬件结构,Linux内核的体系结构,给出了基于一个具体的硬件电路板APC850SR实现PPCBOOT及Linux内核的移植方案.8.学位论文张磊基于嵌入式Linux和MiniGUI的学习机的研发2008随着人们对知识的日益渴求和学习方式的多样化，以及嵌入式软硬件技术的迅猛发展，学习机作为一种学习辅助工具正大规模走入学生的学习生活。学习机的形式不再局限于英语学习的范畴，而是朝着多学科、多功能和专业化的方向发展。大连爱丁数码有限公司的“翰林提”学习机是专为中等职业教育市场推出，具有中等职业教育所需要的专业能力练习功能，如五笔录入练习、日语录入练习和传票练习等，同时也具有英、日文词典以及各种常用功能，深受学生欢迎。大连市爱丁数码有限公司与ECLAB实验室合作研发其下一代“翰林提”产品，以S3C2410嵌入式处理器为核心构建硬件平台，结合嵌入式Linux操作系统和飞漫软件的MiniGUI嵌入式图形中间件，开发其下一代学习机的基本软件系统。本文所选择的硬件开发平台是深圳优龙科技公司的YL2410开发板。基于优龙公司提供的源代码，实现了Bootloader功能再定制，分析并实现了嵌入式Linux的内核配置和根文件系统的制作。实现了MiniGUI图形中间件的移植，并研究了触摸屏的一种校正算法，实现了MiniGUI对触摸屏的校正支持。分析研究了MiniGUIIAL的实现方式，并在其基础上实现了键盘和触摸屏两者作为MiniGUI输入方式。本文设计了基于MiniGUI的简单C/S服务器模型，用GNU工具搭建了学习机的软件开发工程，实现了基于make管理工具的项目工程管理。开发了软件模块中的五笔录入子模块，包括字母、五笔字根和整字等的基本练习与测试，同时实现了基于MiniGUI的简单记事本。本文在完成各项工作的基础上对此软件系统进行了模块测试和综合测试。测试结果表明，本项目所研发的软件系统达到了合作方爱丁数码的要求，具有较好的稳定性和实用性，被爱丁数码确定为其下一代“翰林提”产品的框架。9.学位论文卢永锋基于嵌入式Linux的图像采集系统2009图像采集技术在工农业生产、军事、医学、消费电子以及安全监控等领域有着极广泛的应用。传统的图像采集系统是由CCD摄像头，采集卡和计算机组成，一般功能较为齐全，但体积较大，价格高。随着嵌入式设备的出现和发展，该系统朝着微型化、网络化和智能化的方向发展。嵌入式图像采集系统一般是由微型摄像头、图像处理与微处理器芯片和存储器等构成的专用电路系统，具有体积小，功能强，接口丰富等特点，并且方便携带，与传统的大型图像采集器相比，嵌入式图像采集系统因体积小，便于移动，可以用于复杂环境下的图像采集。本文提出了一种基于ARM处理器的嵌入式图像采集传输系统的解决方案。该方案使用三星系列嵌入式处理器S3C2440A(ARM920T)为CPU，内部集成摄像头接口和LCD；系统软件平台使用嵌入式Linux2.6.28操作系统。与传统的采用Windows操作系统在PC上运行采集程序的方案相比，本系统体积小，便于携带，并且占用内存低。在软件算法上，与现有的单帧采集相比，本系统通过mmap函数将LCD显示缓冲区映射到用户空间的内存区，而直接对内存区进行读写来提高显示速度，并且在采集的时候使用了双缓冲设计，可以达到采集图像的同时显示在LCD上，故系统具有处理响应速度快，体积小，功耗低等优点为了能适应网络的传输。在不到20年的时间里，linux已经成为主流的、成熟的、高性能、稳定的支持很多种架构处理器的嵌入式操作系统。并且使用linux的嵌入式设备在以令人惊奇的速度增加。本文介绍了linux的目录树结构、内核配置和编译系统，以及基于Linux的摄像头OV7620驱动程