基于Linux嵌入式节能系统研究与实现

【摘要】： 随着计算机技术、通信技术的飞速发展和3C(计算机、通信、消费电子)的融合,嵌入式系统已经渗透到各个领域。高度集成化的SOC技术、软核与硬核同步发展的SOPC技术、与DSP技术融合、开发和调试手段不断的完善、软件工程师思想融入嵌入式软件等已经称为嵌入式开发的新特点。ARM平台是目前使用广泛的主流的嵌入式处理器体系结构。本文采用使用S3c2410(ARM9内核)为CPU的硬件平台,S3c2410是韩国三星公司生产的一款基于ARM920T体系结构的高性能CPU,丰富的外设接口,203MHz的主频使它特别适合进行操作系统的移植和进行应用开发。 32位高性能嵌入式处理器的广泛使用,一方面满足了嵌入式高速处理的需求,另一方面为稳定、高速、可靠的运行嵌入式操作系统提供了硬件平台。嵌入式操作系统的使用极大地加速了软件开发过程,提高了系统的稳定性和安全性,是目前嵌入式研究的重点。其中源码开放的Linux在价格上有很大优势,其内核微小、资源丰富而且可裁剪配置,在嵌入式系统中得到了广泛使用,并逐步得到业内人士的认可。 为了使Linux系统能够更好地应用于低功耗的嵌入式领域,通过对Linux内核结构和目前对Linux进行实时改造的主要技术的研究,指出增强Linux内核的低功耗性能和可预测性所要解决的关键问题,针对工业控制领域中嵌入式系统的应用要求,提出了包括修改原有的中断机制、时钟控制模式和实现多任务的混合调度算法的方法,给出了Linux内核低功耗的具体方案。 该种方法是在Linux内核对任务的调度时,通过内核中任务队列中的任务数对芯片能耗管理状态转换的控制,完成对功耗的控制,从而实现节能的目的。 在实验中已经可以证实,这种节能方案是可行的。对于解决手持设备的功耗问题,本篇论文提供了一种新的方法。 【关键词】：低功耗 Linux内核 嵌入式 实时多任务调度
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP311.52;TP316.81
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 低功耗简介11-13
• 1.3 低功耗传统的解决方案13-15
• 第2章 相关的嵌入式技术15-32
• 2.1 嵌入式概念及应用简介15
• 2.2 在嵌入式系统中使用 LINUX 的优点和缺点15-17
• 2.3 S3C2410S 芯片介绍17-19
• 2.4 时钟和电源管理19-21
• 2.5 LINUX 系统分析21-31
• 2.5.1 linux 进程的相关原理21-25
• 2.5.2 linux 模块概念25-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 节能操作系统设计与实现32-49
• 3.1 LINUX 操作系统内核2.4 的改造32-42
• 3.1.1 原有linux 的内核的分析32-38
• 3.1.2 内核的改造38-42
• 3.2 内核的编译与移植42-48
• 3.2.1 交叉编译环境的设置42-44
• 3.2.2 内核的裁剪44-45
• 3.2.3 内核的编译45
• 3.2.4 内核的移植45-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第4章 节能型内核的测试实验49-54
• 4.1 功耗控制的驱动程序的设计49-50
• 4.2 测试程序的设计50-52
• 4.3 测试结果和相应分析52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-58
• 攻读学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59-60
• 附录60-71

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