基于arm9的嵌入式linux系统移植与实时性能研究

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1、济南大学硕士学位论文基于ARM9的嵌入式Linux系统移植与实时性能研究姓名：丁聪申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：张玉璘20090518济南大学硕士学位论文摘要随着计算机技术和通讯技术的迅速发展以及Internet的不断扩展，嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。由于嵌入式系统的复杂性的不断增加，嵌入式操作系统已经成为嵌入式系统中最重要的组成部分。在各种嵌入式系统中，Linux凭借其在结构清晰、源代码开放性等方面的优势，成为了基于监控系统、手持设备等嵌入式系统领域应用中的技术热点。嵌入式处理器种类繁多，要是嵌入式Linux系统在各个领域得到广泛应用，就必

2、须把嵌入式系统移植到各种处理器平台上。ARM平台是目前应用十分广泛的处理器体系结构，自然也是嵌入式Linux系统移植的一个重点。本论文的硬件环境是TI公司的TMS320DM6441处理器(AMR926EJ—S核)，选择了Linux2．6(内核版本为Linux2．6．10)作为操作系统。本论文对嵌入式Linux体系结构作了较为深入的剖析，研究了Linux的内存管理、进程调度、中断机制和系统调用机制，详细介绍了系统实现的必要工作，包括交叉编译环境的建立、启动程序的实现和内核移植。给出了启动引导代码Bootloader和Linux内核的启动分析，解决了LiFlUX内核在T

3、MS320DM6441的ARM核上的移植过程中面临的任务和难题。由于Linux系统本身并不是真正的实时操作系统，为了满足嵌入式Linux系统实时性可靠性的要求，所以必须对其进行实时性能的改进。本论文分析了Linux系统实时性不强的原因，然后在此基础上研究了改造Linux内核实时性常见的方法，分析了RIVlS算法与EDF算法，在原有的0(1)算法的前提下，引入了LSF算法对调度策略进行改进。关键词：嵌入式系统；Linux；系统移植；实时性；进程调度；LSF算法ⅡI济南大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofthecomputertech

4、nology,communicationtechnologyandthein-depthapplicationoftheIntemet，moreandmoreembeddedsystemsarerunningaroundUS．Andbecauseoftheincreasingcomplexityoftheembeddedsystems，theembeddedoperatingsystemhasbecomethemostimportantpartoftheembeddedsystem．Inallkindsofembeddedoperatingsystems，Linux

5、hastheadvantagesofclearstructureandopensource，SOithasbeenwidelyusedintheembeddedsystembasedonmonitoringsystemandPDA．Becausetherearemanykindsofprocessor,portingLinuxtoaprocessoristhefirststepofusingLinuxinembeddedareaextensively．Amongthemainembeddedprocessors，ARMisthemainstreamwhichused

6、broadly．ThetargetplatforminthispaperisTMS320DM6441(ARM926EJ—Skernel)，andLinux(versionofkernelis2．6．10)ischosenasitsoperatingsystem．Inthepaper，EmbeddedLinuxarchitectureisanalyzedindetails．Memorymanagement，processscheduling，interruptmechanismandthesystemcallsmechanismarethoroughlyexplore

7、d．Theestablishmentofcross-compilerenvironment，Bootloaderandtheportingofkernelarestudiedindetails．TheBootloadercodesandtheanalysisoftheLinuxkernelbootarepresented，whicheffectivelysolvedtechnicaldifficultiesintheportingoftheLinuxbasedontheTMS320DM6441Linuxitselfisnottruereal—timeoperat