基于ARM的嵌入式Linux的内存优化技术研究与实现

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随着计算机技术和信息通信技术的不断发展,信息化时代的脚步已经越来越快。在这个大背景下,由于嵌入式系统在抗老化、防颠簸、极端环境试验中比其他架构的类似系统有着明显的优势,故在我军的“高、精、尖”领域大量装备部队,且由于Linux的开源性,较其他系统的黑箱模式安全性更强,故基于ARM的嵌入式Linux系统成为这个潮流中的主流产品。但由于设计方面的特殊需求,如在内存管理模式上照搬桌面Linux的模式,则不能在内存使用效率上达到最优化。本研究课题从Linux的内核着手,从进程管理,通信管理,内存管理三大主要方向对其进行关键技术的解析,特别对内存管理进行模型分析,从用户内存管理器、进程虚拟内存管理器、物理内存管理器、内核缓冲区管理器五部分对其进行研究,分别在系统启动时,系统运行时的代码段、数据段、bss段、栈段、堆段,ARM硬件相关,用户体验四大方向对基于ARM的嵌入式Linux系统提出一个内存优化方案。同时,对堆栈的优化中的页面置换算法进行改进,在Linux Kernel中添加一个RgScanProcess(int itime, int imemory, int ipid, int imode)进程调用和对扫描程序kswapd进程进行规避系统主要任务进程所需内存空间的设计,形成一个页面置换算法的LRU改进算法,从而实现对系统的内存优化。最后,实现上述内存优化方案和改进算法,通过试验验证其有效性。利用三种样本进程模拟系统本身无序的进程运行流程,得出测试结果,结果表明课题相关改进对基于ARM的嵌入式Linux内存优化有一定的借鉴意义。
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