嵌入式系統(tǒng)ZXR10緩沖區(qū)管理研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、芯片技術(shù)和軟件技術(shù)為核心的嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。在通信行業(yè)中，嵌入式系統(tǒng)在路由器和交換機(jī)等通信設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是基于現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核所作的開(kāi)發(fā)，內(nèi)存管理成為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在生產(chǎn)實(shí)踐中最常見(jiàn)的內(nèi)存管理問(wèn)題有：內(nèi)存泄漏、內(nèi)存碎片、內(nèi)存保護(hù)以及發(fā)生內(nèi)存方面的故障時(shí)無(wú)法得到有效的內(nèi)存信息而無(wú)法定位故障等。 針對(duì)嵌入式系統(tǒng)

2、管理中存在的內(nèi)存管理問(wèn)題，嵌入式系統(tǒng)ZXR10中采用了平臺(tái)化的緩沖區(qū)管理機(jī)制來(lái)保證內(nèi)存使用的安全、可靠和高效率。嵌入式系統(tǒng)ZXR10是中興通訊自主研發(fā)的路由器和交換機(jī)等通信設(shè)備的支撐軟件系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)ZXR10中緩沖區(qū)管理的目標(biāo)是有效地管理嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)存區(qū)域、為操作系統(tǒng)上層用戶(hù)提供內(nèi)存申請(qǐng)和釋放的函數(shù)接口、提供可以查看內(nèi)存分配情況的函數(shù)、提供內(nèi)存保護(hù)功能、提供內(nèi)存泄漏檢查功能等。本人的主要工作是： 一、設(shè)計(jì)了嵌入式系統(tǒng)Z

3、XR10的體系結(jié)構(gòu)，體系結(jié)構(gòu)包括協(xié)議層、系統(tǒng)控制模塊、操作維護(hù)模塊和基于VxWorks內(nèi)核的緩沖區(qū)管理模塊等。 二、分析和研究了VxWorks的內(nèi)存管理機(jī)制，對(duì)VxWorks的內(nèi)存管理機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)并移到嵌入式系統(tǒng)ZXR10中，使得內(nèi)存管理更加適用于路由器和交換機(jī)等通信設(shè)備支撐軟件的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行。 三、引入了嵌入式系統(tǒng)ZXR10的緩沖區(qū)管理模塊，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存區(qū)域重新劃分為固定大小內(nèi)存塊、堆冉存區(qū)域、快速內(nèi)存分配隊(duì)列。

4、通過(guò)添加時(shí)間戳的方式來(lái)避免內(nèi)存泄漏；固定大小內(nèi)存塊有效地減少了內(nèi)存碎片；在堆內(nèi)存塊頭添加隔離字節(jié)來(lái)保護(hù)內(nèi)存被非法改寫(xiě)；快速內(nèi)存分配隊(duì)列能夠滿(mǎn)足協(xié)議等一次需要大塊內(nèi)存的需求；針對(duì)不同的內(nèi)存類(lèi)型設(shè)計(jì)了內(nèi)存信息查看函數(shù)。 四、設(shè)計(jì)了每種類(lèi)型的緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)核心函數(shù)接口，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)ZXR10的緩沖區(qū)管理模塊。并針對(duì)它設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試用例，在中興系列路由器和交換機(jī)中進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)試，效果顯著。 嵌入式系統(tǒng)ZXR10緩沖