基于CK810的Android系统移植研究

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1、基王丛垦呈Q数丛查￡Q重鱼丕统整垄丑窒⑧论文作者签名：丛幽指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢

2、意。学位论文作者签名：压当互易签字日期：矽f诈年多月／夕曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝垄太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：签必聊签名：础签字日期：声忙弓月夕日签字日期：仞【午年?月17日1X．致谢白驹过隙，岁月如梭，转眼间短暂而充实的研究生生涯就要结束了。在这两年多

3、里，我经历了各种酸甜苦辣的事情。不仅在专业技能上有了很大的进步，而且心态也成熟了很多。所以，我要感谢所有帮助过我和带给我磨难的人。首先是我的导师张培勇副教授，本课题以及论文是在张老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，张老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，张老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。其次，我要感谢严晓浪教授为我提

4、供了一个这么好的科学研究平台，让我在不断深入理论研究的同时，还能把理论应用到实践中，并有机会为中国的芯片发展贡献自己的力量。我还要感谢葛海通老师对我在杭州中天微系统有限公司时的关心和指导，让我在公司能更自由地发挥自己的能量，在工程项目中取得更好的成绩和进步。我还要感谢浙江大学超大规模集成电路设计研究所的吴晓波、沈海斌、史峥、何乐年、潘费、王维维、竺红卫、罗小华等老师在这几年里对我的无私指导和帮助。同时，我还要感谢杭州中天微系统有限公司的每一位同事和同学：李春强、盂建熠、黄凯、刘兵、卢永江、胡军山、尚云海、蒋龙、梁

5、英超、胡敏等。其中，要特别感谢软件组的强哥，不仅慷慨地传授专业知识，而且在生活中对我有着无微不至的帮助和照顾，让我成为一个更优秀的人才。最后，我还要感谢浙江大学给予我本科和硕士研究生期间这么好的教育，感谢在浙江大学求学期间帮助过我的每一位老师和同学。我还要特别感谢我的家人，没有你们的支持，就没有今天的我。愿把我的幸福和快乐都送给关心和支持过我的人，也愿他们一切如意。余超君2014．1．5浙江大学硕士学位论文摘要Android是Google公司针对嵌入式领域推出的一款操作系统，因其开源和开放的特性，在一推出不久就备

6、受推崇，今年来更是移动终端设备的装机数量上占据着绝对的领先优势。而CK810是由杭州中天微系统有限公司和浙江大学超大规模集成电路研究所联合研发的、全自主知识产权高性能32位嵌入式CPU，有着极其广阔的发展前景。本课题的目标是在对Android系统进行深入和详细的研究和分析的前提下，基于CK810的SOC平台进行Android4．0．3版本的系统移植和优化，为国产嵌入式CPU在市场上的推广添砖加瓦，从而加快CK810产业化进程。本文首先对Android系统和基于CK810的SOC平台进行简单的概述，并对Androi

7、d系统的发展、架构和开发方向等进行详细说明。其次，本文针对移植工作的原理和机制进行系统性剖析，主要移植模块包括Linux内核、Bionic库以及Dalvik虚拟机。再次，本文重点描述了Android系统移植的具体实现，涉及关键技术：1)Linux内核移植，包括CK810新体系结构的内核实现、Android的专用驱动等；2)Bionic的移植，包括动态链接器等；3)Dalvik虚拟机移植，包括针对CK810新体系结构的Mterp解释器、YNI调用桥和JIT编译模块，Dalvik虚拟机的移植和优化也是本课题的重点，特

8、别是JIT模块的移植更是整个课题的关键难点。同时，通过对机器码的分析，提出并实现了针对JIT模块的Trace合并和寄存器优化。最后，本文对成功移植的Android系统进行性能评估和测试，结果表明Mterp汇编型解释器的性能是Dalvik自带的C语言版本解释器1．3倍，再加上JIT编译模块后性能上更是达到了C语言版本解释器的3．8倍，而优化后的Dalvik可以提高性能8．9