嵌入式系統(tǒng)線程技術(shù)研究.pdf

1、線程技術(shù)是現(xiàn)代操作系統(tǒng)最重要的功能之一，也是程序員開發(fā)高性能并發(fā)程序的得力工具。然而，現(xiàn)今嵌入式系統(tǒng)中的線程機制在兼容性、效率等方面普遍存在不足，阻礙了采用多線程設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)的跨平臺應(yīng)用，也使得相應(yīng)嵌入式系統(tǒng)上的線程應(yīng)用一直保持在比較低的水平。 本地POSIX線程庫NPTL在遵循POSIX標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，配合Glibc和Linux2.6核心在信號處理、線程同步、存儲管理等多方面進行了優(yōu)化，其整體性能優(yōu)于LinuxThreads

2、。為此，在分析研究NPTL線程機制實現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上，完成了NPTL在特定嵌入式系統(tǒng)中的移植。該系統(tǒng)以DSP BF533為核心處理器，并采用uClinux2.6作為嵌入式操作系統(tǒng)。 uClinux2.6繼承了Linux2.6的大部分新特性，如線程結(jié)構(gòu)的核心實現(xiàn)，改進的同步機制及信號機制等，為NPTL的核心實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。通過在uClinux2.6中添加相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用，使得這些新特性能為核外線程庫所用。 NPTL線程庫的

3、移植要結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點。針對uClinux的實存管理特性，需對NTPL中的線程棧結(jié)構(gòu)及其隊列進行相關(guān)修改，同時，線程描述結(jié)構(gòu)獲取函數(shù)也必須重寫；針對BF533的指令特點，通過在核心添加一個設(shè)備驅(qū)動程序，實現(xiàn)了NPTL的原子操作函數(shù)；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合核心的同步機制，重寫了NPTL中的同步操作。 以該嵌入式系統(tǒng)為平臺，分別對NPTL與LinuxThreads線程庫進行了測試。測試結(jié)果表明，在嵌入式系統(tǒng)中，相對于LinuxThre