基于Linux嵌入式節(jié)能系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

【摘要】： 隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和3C(計算機、通信、消費電子)的融合,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域。高度集成化的SOC技術(shù)、軟核與硬核同步發(fā)展的SOPC技術(shù)、與DSP技術(shù)融合、開發(fā)和調(diào)試手段不斷的完善、軟件工程師思想融入嵌入式軟件等已經(jīng)稱為嵌入式開發(fā)的新特點。ARM平臺是目前使用廣泛的主流的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)。本文采用使用S3c2410(ARM9內(nèi)核)為CPU的硬件平臺,S3c2410是韓國三星公司生產(chǎn)的一款基于ARM920T體系結(jié)構(gòu)的高性能CPU,豐富的外設接口,203MHz的主頻使它特別適合進行操作系統(tǒng)的移植和進行應用開發(fā)。 32位高性能嵌入式處理器的廣泛使用,一方面滿足了嵌入式高速處理的需求,另一方面為穩(wěn)定、高速、可靠的運行嵌入式操作系統(tǒng)提供了硬件平臺。嵌入式操作系統(tǒng)的使用極大地加速了軟件開發(fā)過程,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,是目前嵌入式研究的重點。其中源碼開放的Linux在價格上有很大優(yōu)勢,其內(nèi)核微小、資源豐富而且可裁剪配置,在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛使用,并逐步得到業(yè)內(nèi)人士的認可。 為了使Linux系統(tǒng)能夠更好地應用于低功耗的嵌入式領(lǐng)域,通過對Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)和目前對Linux進行實時改造的主要技術(shù)的研究,指出增強Linux內(nèi)核的低功耗性能和可預測性所要解決的關(guān)鍵問題,針對工業(yè)控制領(lǐng)域中嵌入式系統(tǒng)的應用要求,提出了包括修改原有的中斷機制、時鐘控制模式和實現(xiàn)多任務的混合調(diào)度算法的方法,給出了Linux內(nèi)核低功耗的具體方案。 該種方法是在Linux內(nèi)核對任務的調(diào)度時,通過內(nèi)核中任務隊列中的任務數(shù)對芯片能耗管理狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制,完成對功耗的控制,從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。 在實驗中已經(jīng)可以證實,這種節(jié)能方案是可行的。對于解決手持設備的功耗問題,本篇論文提供了一種新的方法。 【關(guān)鍵詞】：低功耗 Linux內(nèi)核 嵌入式 實時多任務調(diào)度
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TP311.52;TP316.81
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 低功耗簡介11-13
• 1.3 低功耗傳統(tǒng)的解決方案13-15
• 第2章 相關(guān)的嵌入式技術(shù)15-32
• 2.1 嵌入式概念及應用簡介15
• 2.2 在嵌入式系統(tǒng)中使用 LINUX 的優(yōu)點和缺點15-17
• 2.3 S3C2410S 芯片介紹17-19
• 2.4 時鐘和電源管理19-21
• 2.5 LINUX 系統(tǒng)分析21-31
• 2.5.1 linux 進程的相關(guān)原理21-25
• 2.5.2 linux 模塊概念25-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 節(jié)能操作系統(tǒng)設計與實現(xiàn)32-49
• 3.1 LINUX 操作系統(tǒng)內(nèi)核2.4 的改造32-42
• 3.1.1 原有l(wèi)inux 的內(nèi)核的分析32-38
• 3.1.2 內(nèi)核的改造38-42
• 3.2 內(nèi)核的編譯與移植42-48
• 3.2.1 交叉編譯環(huán)境的設置42-44
• 3.2.2 內(nèi)核的裁剪44-45
• 3.2.3 內(nèi)核的編譯45
• 3.2.4 內(nèi)核的移植45-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第4章 節(jié)能型內(nèi)核的測試實驗49-54
• 4.1 功耗控制的驅(qū)動程序的設計49-50
• 4.2 測試程序的設計50-52
• 4.3 測試結(jié)果和相應分析52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-58
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文58-59
• 致謝59-60
• 附錄60-71

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