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浅析嵌入式linux操作系统的设计

发布时间:2017-09-04编辑:毕业论文

摘要:随着信息技术的高速发展,极大的改善了嵌入式Linux操作系统的设计环境,并促进了系统的应用。本文首先分析了系统的主要特点,并对设计原理进行了较为详细的论述,在此基础上,探讨了嵌入式Linux操作系统的应用,以期促进系统服务质量的提升。

关键词:嵌入式Linux操作系统;设计原理;特点;应用

1、前言

进入新世纪后,信息技术得到了快速发展,作为主要操作系统之一的嵌入式系统,广泛应用于家电及工业设备控制等领域,取得了较为理想的效果。由于嵌入式系统在服务的可操作性和针对性上,具有显著的优势,业界开始关注嵌入式系统的实际和应用,极大的促进了嵌入式系统的发展。

2、嵌入式Linux操作系统的主要特点

信息技术的发展,持续优化着嵌入式Linux操作系统的硬件环境,使其具备了诸多优势,系统的主要特点如下:

(1)开发性特点。对于操作系统来说,其必须遵循也是最为重要的原则是系统必须具备高度的开发性,以便达到软件相互兼容和信息互联的目的。嵌入式Linux操作系统经常采用了模块化设计方法,能够基于用户的需求合理的增减系统功能,增强了操作系统的可伸缩性。另外,还具备了多用户特性,也就是各用户都拥有相应的权限,在系统使用过程中能够有效避,免相互干扰,极大的增强了系统的使用效率。

(2)嵌入式Linux操作系统还具有稳定性强和多任务的优势。在运行操作系统的过程,能够同时执行多个不同程序,且程序间不会相互影响和干扰。就该系统而言,所有程序都有着相同的访问权利,从而提升了并行运行的速率。另外,由于系统研发人员队伍人数众多、水平较高,能够对系统进行持续的测试、改进和升级,使得系统的稳定性被大大增强。

(3)独立性。在设备驱动程序的帮助和支持下,用户能够便捷的对设备进行操作和使用,而无需对设备的存在形式进行考虑。基于系统内核源代码,可自适应系统新增的设备。另外,嵌入式Linux操作系统拥有可靠的安全系统和丰富的网络功能,可为用户提供便利的服务及可靠的数据支持。

3、嵌入式Linux操作系统的设计

为满足用户需求,嵌入式Linux操作系统主要针对之前系统的内核进行了设计、完善和修改。具体的来说,是在之前的系统中植入了嵌入式版本,有效提升了系统的运行速度。

(1)内存管理

就内存管理而言,其主要功能是操作释放、内存页面申请和地址映像功能,从而要求嵌入式应用程序一定要确保相应任务的顺利完成,合理处理内存空间,避免访问越界现象的出现,增强运行程序过程中的安全性。一般情况下,内存空间均为静态的,所有程序均是自己进行内存空间申请的,如此一来,能够有效杜绝越界现象的出现,不过却导致了内部资源的严重浪费。通过对嵌入式应用程序的应用,有效的避免了资源浪费,同时能够基于实际需求,进行不同内存空间的申请,有利于程序开发流程的简化,确保了系统的稳定和安全。加之MMU的辅助,可以映射及查询内存地址,提升了内存管理的便捷性。

(2)boot loader固件

所谓固件,一般情况下指的是ROM硬件或相关运行的程序,配合其他系统罗体美妞,实现相关任务目标。对于嵌入式系统来说,boot loader固件是非常关键的组成部分,因而要求必须首先进行bo罗体美妞ot loader固件程序的开发,完成关键硬件和处理器的初始化,从而实现系统映像的下载工作。在初始化处理器的过程中,务必借助相关配置寄存器,以利于相关控制命令的执行。而初始化硬件的过程中,务必借助相应的驱动程序,以便于同用户客户端之间的通讯工作,顺利完成下载。因而,对于boot loader固件程序而言,要拥有接收映像的服务端程序,可以进行映像的接收和数据包的发送工作,在结束发送之后,boot load罗体美妞er固件还能够在ROM中写入下载的映像。

(3)任务管理

通过该系统的帮助,能够完成相关多任务的调度,且操作简便。嵌入式Linux操作系统的操作者仅需进行相应任务的设计,系统就可以基于调度功能进行任务的安排。显然,嵌入式Linux操作系统将任务作为核心,基于任务的具体要求,安排合理、科学的调度方式,主要包括非实时调度方式以及实时调度方式。而想要更加合理的优化系统的调度过程,就一定要对进程抢占和外部中断等方面的问题进罗体美妞行有效的处理,以实现任务内核处理效率的提升。

4、实际应用情况分析

嵌入式Linux操作系统具备了多方面的优势,广泛的应用于当前的各行各业,尤其是积极的促进12下一页

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