嵌入式Linux内核裁剪及移植的研究与实现

嵌入式操作系统是嵌入式系统的软件核心,它管理系统中所有的软件和硬件资源,并且满足嵌入式系统的专用性和可裁剪性。嵌入式Linux以其开源、可裁剪以及模块化设计等特点,吸引了国内外众多研发人员的青睐。研究Linux内核的裁剪和移植的方法,对实际应用中定制嵌入式Linux内核具有指导意义。本文从内核裁剪的角度出发,首先深入分析了Linux内核各功能模块的实现原理;接着对细粒度裁剪嵌入式Linux内核以及内核的移植做了深入的研究;最后通过具体的事例来分析内核的裁剪效果。本文主要包括的内容如下: 1.提出了细粒度模块化的内核裁剪方法。本文通过分析“makemenuconfig”配置裁剪方法、基于源代码的裁剪方法以及基于调用图的裁剪方法,提出了细粒度模块化的内核裁剪策略;并对内核中各模块进行细粒度地裁剪,在剔除系统多余进程、优化内存管理功能、裁剪文件系统以及定制TCP/IP网络协议栈等方面做了深入地研究。真正的实现了,能够根据具体的应用需求细粒度裁剪Linux系统内核。 2.实现了ARM平台的嵌入式Linux内核的移植。本文首先详细分析了开源启动程序U-boot的执行流程、U-boot的移植以及调试过程,总结了U-boot的移植步骤及移植过程中需要修改的文件;接着详细分析了嵌入式Linux内核参数的传递方法及其实现以及嵌入式Linux内核的启动过程;最后实现了嵌入式Linux内核在基于ARM920T的S3C2410硬件平台上的移植,并总结了移植方法和流程。 3.嵌入式移动POS机系统内核的实现。本文通过嵌入式移动POS机这一具体事例,实现了嵌入式Linux内核细粒度的裁剪以及移植;最后比较了普通裁剪方法和本文提出的裁剪方法。得到的结论是本文所提出的裁剪方法对Linux内核能实现“更小规模”的裁剪。