嵌入式Linux片上存儲管理及優(yōu)化技術.pdf

1、嵌入式Linux已經成為了各種便攜式設備的主流操作系統,但Linux內核并沒有考慮到嵌入式處理器的特殊存儲架構,比如許多嵌入式SoC為了高性能與低功耗的目的往往會采用訪問速度快且功耗低的片上存儲器,便簽存儲器(SPM)就是一種主流的低功耗高性能片上存儲器,然而SPM在Linux內核中很難發(fā)揮有效作用,所以在Linux中利用SPM優(yōu)化系統性能具有重要的工程意義。
　　 本文以嵌入式Linux作為軟件研究平臺,FaCSim作為硬件仿

2、真平臺,為了在FaCSim上正常運行Linux,在原有模型上添加了Timer,UART和VIC模塊,同時將Linux內核移植到了該平臺。在此平臺上,首先設計實現了針對Linux內核熱點代碼段和數據段的SPM靜態(tài)優(yōu)化。其次,為了提高SPM的利用率,將SPM頁區(qū)加入到Linux內核的內存模型中,建立了以SPM頁區(qū)為基礎的動態(tài)SPM頁框分配機制,同時為內核其他模塊和驅動提供了申請SPM頁框的通用接口函數,并將其應用到熱點SLAB的優(yōu)化中。另外

3、,為了對特定的用戶程序進行時間性能優(yōu)化,還在內核空間實現了針對特定用戶程序的代碼、棧和BSS段的SPM優(yōu)化技術,并在此基礎上提出了自主設計的APPS優(yōu)化方案,該方案能在內核態(tài)自動分析各個進程的熱點并將這些熱點頁通過DMA搬運到SPM空間中,從而實現對多進程用戶程序的SPM動態(tài)優(yōu)化。
　　 仿真實驗結果表明,本文采用的各種PSPM優(yōu)化方案對系統的時間性能均有一定提升,其中內核代碼段SPM優(yōu)化方案和APPS優(yōu)化方案的效果比較突出,這