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系統(tǒng)Arm架構(gòu)下的Linux操作系統(tǒng)實踐(arm平臺linux)

linux是一款優(yōu)秀的多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng),它具有多平臺、多種架構(gòu)、開放源代碼等特點,是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的首選。Arm架構(gòu)下的Linux操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在多種嵌入式設(shè)備,比較常用的 Linux 內(nèi)核版本有 2.6,3.4,4.4。

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Linux內(nèi)核會不斷的改進,為 ARM 架構(gòu)提供眾多的優(yōu)化,以滿足不同嵌入式應(yīng)用的需要,使得系統(tǒng)可以更好的工作。下面結(jié)合系統(tǒng) Arm 架構(gòu)下的 Linux 操作系統(tǒng)的實踐,來進行說明。

首先,對于系統(tǒng)的移植,實踐關(guān)鍵在于移植內(nèi)核準備工作。因為 Linux 內(nèi)核是打包在一個可執(zhí)行文件中的,需要從 Linux 內(nèi)核鏡像中編譯出一個 uImage,該 uImage 會攜帶目標系統(tǒng)所需要的模塊、驅(qū)動以及 Linux 內(nèi)核,才能正確啟動目標系統(tǒng),而內(nèi)核編譯完要使用 kernel 命令將其燒錄到目標平臺,例如:

// 編譯內(nèi)核

make zImage

// 配置內(nèi)核

make menuconfig

// 燒錄內(nèi)核

kerne -p uImage

如上圖,通過Linux內(nèi)核工具及編譯器可以完成系統(tǒng)的移植。

其次,對于Linux操作系統(tǒng)的深度優(yōu)化,主要是也是在內(nèi)核的層面上進行優(yōu)化,比如壓縮內(nèi)核空間,而比較常見的壓縮方式有用戶空間和內(nèi)核空間壓縮。用戶空間壓縮可以在發(fā)布版本時進行,基本過程就是通過 make menuconfig 進行配置,取消或修改已經(jīng)不用的功能,從而壓縮內(nèi)核大??;而內(nèi)核空間壓縮有動態(tài)的和靜態(tài)的,其實現(xiàn)方式可以使用 “gcc -m16” 強制生成 16 位的指令,以減少系統(tǒng)指令的長度。

最后,實踐中重點著重于對系統(tǒng)的驅(qū)動開發(fā)及調(diào)試,包括但不限于設(shè)備驅(qū)動,存儲驅(qū)動,文件系統(tǒng)驅(qū)動等,在工作前有必要進行基礎(chǔ)的 debug 準備,常見的做法有:將內(nèi)核啟動參數(shù)編輯為 verbose 參數(shù),使得系統(tǒng)可以輸出啟動時的一些信息;編譯內(nèi)核為 debug 模式,它可以把一些運行時狀態(tài)輸出到控制臺;對于內(nèi)核中一些條件中斷,可以采用 add/remove breakpoint 來進行調(diào)試;采用 Oprofile 等工具,可以查看內(nèi)核中進程的運行情況等。

總之,系統(tǒng)Arm架構(gòu)下的Linux操作系統(tǒng)具有許多優(yōu)點,可以方便的進行移植、優(yōu)化及調(diào)試,為嵌入式開發(fā)者提供穩(wěn)定、可靠的開發(fā)環(huán)境。

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本文標題:系統(tǒng)Arm架構(gòu)下的Linux操作系統(tǒng)實踐(arm平臺linux)
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