嵌入式Linux中调度算法的实现及优化

本文论述实时嵌入式Linux的多任务调度算法实现机制。结合嵌入式操作系统的特点 ,重点介绍基于优先级驱动嵌入式系统的一种实时调度优化算法的实现机制 ,讨论如何在GPL下充分利用现有的实时调度算法开发适合嵌入式Linux的优化调度方法 。

一种基于字符设备驱动的Linux性能参数获取方法

Linux应用一般从proc文件系统中取得内核参数.但这种方法用于性能测试时效率并不高.本文提出了一种基于字符设备驱动的方法,它利用可加载模块技术在Linux内核数据结构上建立一个字符设备,并通过该设备的ioctl方法直接从内核中获取系统的性能参数.实验证明该方法不仅实现简单而且执行效率也得到显著提高.

嵌入式Linux文件系统的优化

针对播放高清影片时出现播放卡顿的问题,从Linux内核文件系统的底层出发,阐述了USB接口I/O速度的瓶颈问题,详细介绍了核心空间所要经历的层次模型,深入分析了NTFS文件系统在Linux上的读操作实现流程,特别针对Block机制、文件预读机制、页机制进行了详细地剖析,并在原来Linux内核的基础上,提出了一种在嵌入式Linux中提高USB接口I/O速度的实现方案,有效地提高了USB接口的I/O速度。实验结果表明,该方案在解决播放高清影片时出现卡顿的问题时取得了不错的效果。

基于PC架构Linux NAT性能优化

阐述了采用Netfilter/iptables技术来实现NAT的缘由 ,并分析了此项技术在Linux内核 2 .4中的一个重要新特性 ,即“连接跟踪” ;着重讨论了提高基于配有Linux操作系统的普通PC机上的NAT性能的方法 ,包括重编内核 ,防止空对话及修改tcp连接超时设定 ;

基于PC架构Linux NAT性能优化

随着校园网规模的扩大,有必要采用NAT技术来解决所获分配合法IP地址有限的问题。首先,该文阐述了采用Netfilter/iptables技术来实现NAT的缘由,并分析了此项技术在Linux内核2.4中的一个重要新特性,即“连接跟踪”;接着,着重讨论了提高基于配有Linux操作系统的普通PC机上的NAT性能的方法,包括重编内核,防止空对话及修改tcp连接超时设定;最后,通过一组系统状态监测曲线图证明这样一个廉价系统作为一些昂贵的路由设备的替代是稳定可靠的。

Linux内核mmap保护机制研究

为加快数据交换速度,Linux设备驱动程序提供了mmap接口.用户进程通过调用mmap函数在用户空间和内核之间直接共享物理内存.为保障内核安全,mmap接口需要检查用户进程传入的内存映射起始位置、长度等输入参数,疏于检查或检查逻辑存在疏漏的接口将直接威胁系统的安全.分析了mmap接口参数检查的主要问题,提出了一种基于登记策略的内核保护机制.

Linux嵌入式系统的优化

介绍了Linux嵌入式操作系统 ,讨论了如何对内核 (kernel) ,守护程序 (daemons) ,程序库 (libraries)和应用程序 (applications/utilities)等四个主要部分进行缩减 ,以便配置在以快闪内存为存储设备的嵌入式系统中。

嵌入式linux系统的裁剪优化和测试技术

本文分析了linux操作系统应用于嵌入式设备上存在几个关键问题,其中首当其冲的是linux操作系统的内核大小问题。本文主要工作是以linux源代码和GNU软件工具为基础构建了一个基本的嵌入式linux操作系统,以内核kbuild config工具实现了linux内核的按需裁剪和嵌入式根文件系统的大小优化工作,并以类UNIX系统性能测试工具lmbench进行操作系统性能基准测试和分析,通过大量的实验数据比较证明了新操作系统在性能表现上较原来的系统得到了提升。

MIPS基于GNU且内核已优化的领先工具链日前面市

MIPS科技公司（MIPS Technologies Inc）今天宣布，为MIPS^TM优化的一种基于GNU工具链和Eclipse^TM IDE的完整C／C＋＋开发环境Sourcery G＋＋^TM．现已南CodeSourcery,Inc．开始推出。该开发环境可支持所有MIPS内核，包括性能增强的MIPS32^TM24K^TM内核和超标量体系结构MIPS32^TM74K^TM内核．以及其他优化。它还为Linux应用增加了对非位置无关代码（non-position independent code）的支持，提高了Linux系统的性能。

LINUX内核进程高效通信机制研究

进程间的通信是多任务、多用户操作系统必须考虑的重大问题,Linux继承了Unix的基本设计思想,其安全性和稳定性得到了人们的认可,但随着其应用领域的不断拓展,其通信机制已经不能满足用户的需求。本文在分析Linux内核进程通信机制的基础上,就如何提高Linux内核进程间的通信效能进行了研究。

Linux硬盘性能优化

根据分区用途调整参数 1.调整block大小 根据分区用途，大文件分区block的块要大，但要根据实际情况定，没有定式。Linux默认支持1024．2048．4096（大文件分区推荐）三种，再大要改源码来实现了。

一种高效的SWAT模型参数自动率定方法

本文分析了SWAT模型和PSO算法的原理,将PSO算法引入SWAT模型中,构建了新的SWAT模型参数自动率定模块,通过在天津蓟运河流域实例研究,发现该方法率定精度较高,收敛速度快,运行结果稳定,整体率定效果优于模型自带的参数率定模块。如果用改进后的模块在Linux平台开展自动率定,可以使模型自动率定效率提高到当前水平的7倍,适用于大型流域或长时间系列模拟。而PSO算法作为一种通用的优化算法,可广泛用于各种水文模型的参数率定。

嵌入式系统的内核载入过程浅析

以嵌入式Linux为例,介绍了嵌入式Linuxbootloader载入的二种常用方法。

基于Linux的高级系统调用的研究与实现

系统调用是操作系统与用户程序的主要接口。L inux是一个源代码开放且免费的操作系统。分析了L inux系统调用的实现过程,给出了系统调用的结构。对涉及的4个系统文件的主要内容进行了详细地描述。由于L inux在系统调用过程中通过寄存器来传递参数,参数传递的数量不能多于6个,不能适应多数据的传递。在对L inux分析的基础上,提出了实现多参数传递的方法,分析了实现多参数传递涉及的内核函数。最后,通过增加一个新的系统调用函数,实现多参数传递,并给出了具体的实现过程。拓宽了L inux的使用范围。

医院局域网中Linux主机的快速配置方法

目的探讨一个简便快速配置医院局域网中Linux主机的方法,以有效提高Linux操作系统性能和运行效率,实现相关功能。方法采取建立单独硬盘分区,通过配置文件的修改设置,减少虚拟控制台数目;实现类似MSDOS的DOSKEY功能,定制个性化登录信息,编译系统Linux内核相关文件。结果建立了一个定制的、优化的Linux运行环境,并且实现了同一主机对不同操作系统(Windows与Linux)文件的读、写、移动等操作。结论该方法充分体现了Linux操作系统的灵活性,有效地拓展了其使用空间。

基于X86平台的EtherCAT主站设计与实时性优化方案

EtherCAT是工业以太网总线的代表应用,现已在嵌入式、FPGA等多个平台下开发应用,但在X86架构上的实时应用较少。基于X86的硬件平台,使用实时补丁与EtherCAT协议框架,设计性能稳定的EtherCAT主站。提出内核模块的设计方法,以及隔离CPU,设置CPU频率的运行方式,进行实时性能的优化。在200μs的高速通信周期下,最大抖动从ms级优化到50μs以内,抖动均值从80μs优化到1μs以内。满足高性能实时运动控制与高速数据采集的要求。

轨道交通实时以太网交换机启动性能的分析与优化

轨道交通实时以太网交换机作为新一代列车通信网络的重要组成部分,保障了列车状态信息与控制命令的交换和传输。实时以太网交换机基于嵌入式Linux系统构建,系统启动包括BootLoader启动、内核镜像加载、内核启动、用户空间初始化4个部分,其启动耗时直接影响着交换机甚至整个列车通信网络的性能。通过对嵌入式Linux启动过程与JFFS2,UBIFS等文件系统在嵌入式系统上挂载耗时的研究与分析,针对交换机启动过程提出相应的加速策略。采用内核裁剪、调整文件系统类型与优化系统启动参数等优化策略,使交换机的启动性能大幅提升。实验表明,交换机系统的启动时间从原有的26.69s减少至7.15s,启动时间减少了73.2%。

很强很暴力的REGPARM--细说Linux下的调用协议陷阱

有朋友说他的Linux驱动程序一直运行得很好，但突然某天发现内核打寒战（Panic），请求援助。调查一番，发现触发崩溃的函数收到乱七八糟的参数，又求证多时，终于水落石出，原来是凌驾于调用协议之上的regparm机制捣乱了参数传递秩序，这样的结果让我唏嘘不已。

基于软盘Linux系统的分析与实现

专业的Linux小系统，如Red Hat Bootdisks、tomsrtbt等，通常能够更好地与用记交互，能够支持更多的硬件平台，甚至能够自动或按用户的选择完成系统的定制安装。不论是出于学习Linux的目的，还是制作Linux系统维护的工具软盘，分析和实现Linux小系统，并使之专业化都可谓一项很好的实践。我们在与本文作者见面交谈时得知，作者在网上见到过很多基于软盘Linux小系统的实现方法，但照着做屡试不爽。于是自己查资料，用各种方法，才将之实现。这是作者的亲身经历的总结。

百万级并发连接的NAT关键技术研究

利用Linux服务器iptables工具实现了NAT功能.通过对Linux内核参数的修改使NAT形成百万级并发连接,利用bonding技术聚合块网卡提升了数据的转发能力.启用路由功能后,将服务器应用到某高校校园网出口,可以作为边界设备代替路由器,而且运行稳定.