嵌入式linux内存管理设计与实现

论文摘要

随着多媒体信息技术和互联网的飞速发展,以及消费类电子产品智能化趋势的加强,嵌入式系统得到越来越广泛和深入的应用。无所不在的网络和无所不在的计算正在将人类带入一个崭新的社会。在航空航天、工业控制、医疗等重要领域中,嵌入式系统的实时性和可靠性显得尤为重要。为保证嵌入式系统中数据存储的实时性和可靠性,对内存管理技术的研究具有重要意义。本文深入而又细致地研究了嵌入式linux内存管理策略和机制,并在此基础上提出伙伴系统改进策略并做仿真测试。具体来说从物理内存和虚拟内存两个角度分析嵌入式linux的内存管理策略。指出伙伴系统存在的四种问题:地址连续的空闲块可能无法合并问题、外部碎片问题、内部碎片问题、效率问题。然后提出按需分配延迟合并改进策略并仿真测试。本文共分五章。第一章简要阐述嵌入式系统,包括嵌入式发展现状,嵌入式linux研究现状,以及存储器结构、内存管理功能和嵌入式内存管理特点。第二章深入而细致地分析了linux内存管理机制和策略。从物理内存管理和虚拟内存管理两个方面来分析linux内存管理。第三章分析了linux内核物理页面管理算法?伙伴系统。伙伴系统是基于链表和位图的算法,分析过程涉及到它的原理、分配过程、释放过程和位图操作。在此基础上,指出伙伴系统的不足并给出改进方案,最后提出按需分配延迟合并伙伴算法。第四章阐述按需分配延迟合并伙伴算法的实现过程,测试时主要是比较按需分配延迟合并伙伴算法与原算法在时间耗损和碎片量两个方面的性能。然后对测试结果进行总结分析。第五章全文总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 嵌入式发展现状
• 1.2 嵌入式linux 概述
• 1.3 内存管理概述
• 1.4 嵌入式内存管理特性
• 1.5 论文章节安排
• 2 嵌入式linux 内存管理策略与机制
• 2.1 linux 内存管理
• 2.2 物理内存管理
• 2.3 虚拟内存管理
• 2.4 页面替换算法
• 2.5 本章小结
• 3 伙伴系统改进策略分析
• 3.1 伙伴系统
• 3.2 伙伴系统研究现状
• 3.3 伙伴系统改进策略分析
• 3.4 按需分配延迟合并伙伴算法
• 3.5 本章小结
• 4 伙伴系统改进算法实现及仿真
• 4.1 按需分配延迟合并算法实现
• 4.2 性能测试
• 4.3 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 嵌入式linux 展望
• 致谢
• 参考文献