开源嵌入式操作系统评测工具研究

开源嵌入式操作系统评测工具研究

论文摘要

虽然Windows操作系统以良好的性能和技术支持占据了大量的操作系统市场份额,但是,由于软件的版权成本问题和开发团队的局限,非开源软件在成本和性能优化方面都受到了限制。出于低成本的考虑,近年来开源系统异军突起。大量美日企业采用开源操作系统,使其性能评测就显得十分有必要。以Linux为例,其开发社区中存在各种优化系统的项目,这样就有必要限定这些优化方案的适用领域,比如适用的硬件环境和内核版本等等。 出于以上目的,本文以开源操作系统中的嵌入式Linux和μC/OS-Ⅱ为评测对象,展开性能评测软件的研究。 首先,分析了现有Linux性能评测软件的运行原理。现有的工具软件分为测试性能的Benchmark类程序(用户态)和监视系统的profile类软件(内核态)。前者可以得到系统各方面性能的数据指标:后者则记录了运行时系统内部路径,这样可以对表面的数据指标进行分析。 其次,在分析完profile软件机制后,有必要对其优缺点进行分析和评价。对于现存机制的一些欠缺之处,提出优化方案。本文中讨论的优化方案主要针对内核态的profile类软件,例如如何提高测试数据的可靠性,如何减少样本损失等等。 最后,借鉴Linux评测试软件的设计思想,提出了μC/OS-Ⅱ操作系统的性能评测工具的设计方案。 在以上的优化和设计过程中,同时也提供了必要的测试数据。通过这些数据的图形显示和简要分析,来论证设计观点和优化观点的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章.概述
  • 1.1.背景
  • 1.2.开源嵌入式操作系统评测软件研究意义和现状
  • 1.3.论文的组织结构
  • 1.4.本文涉及的软硬件环境
  • 1.5.小结
  • 第2章.Linux性能评测软件的框架
  • 2.1.UNIXBENCH测试用例
  • 2.2.Linux评测软件Oprofile的运行原理
  • 2.3.小结
  • 第3章.Linux评测软件Oprofile的优化
  • 3.1.随机中断采样
  • 3.2.ARM快速中断处理优化
  • 3.3.Inline函数优化
  • 3.4.小结
  • 第4章.μC/OS-Ⅱ操作系统性能评测方案
  • 4.1.μC/OS-Ⅱ操作系统
  • 4.2.ARM-μC/OS-Ⅱ评测软件原理
  • 4.3.二进制映象文件格式
  • 4.4.小结
  • 第5章.测试
  • 5.1.Linux平台测试
  • 5.2.μC/OS-Ⅱ平台测试
  • 5.3.小结
  • 第6章.总结与展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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