嵌入式系统文件管理和设备管理

摘要

嵌入式系统(Embedded System)是以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。它可以实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。随着信息技术的发展和数字化产品的普及以及。Internet广泛深入的应用，从消费电器到工业设备，从民用产品到军用器材，嵌入式系统已被广泛的应用到网络、手持通信设备、国防军事、消费电子和自动化控制等各个领域。同时，随着技术的发展和应用的多样化，嵌入式系统也越来越复杂，其功能越来越强大。嵌入式系统的广泛应用和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一。 我们的课题以一个自行开发的嵌入式教学平台为基础，在基于S3C4510B和uclinux操作系统的教学开发板上，本课题着重进行嵌入式教学系统软件部分的研究工作。文章先从开发板的配置开始，开发板的配置以实际应用为前提，在功能要求的基础上对开发板进行有选择性的配置，以达到最小程度的配置满足最大限度功能需求的目的。进行完开发板的必要配置之后，我们的课题在这个环境之上展开对软件实现部分的讨论，本人在课题研究中主要负责文件管理和设备管理部分。 文件管理部分，文章以嵌入式uclinux系统中进行JFFS2文件系统的搭建为例，介绍了VFS、MTD以及JFFS2之间的关系，并在我们的试验平台上介绍了JFFS2在嵌入式设备上的实现。由于uclinux是一个庞大、高效且复杂的操作系统，其内容中有许多是我们的嵌入式系统所不需要的，并且嵌入式存储设备限制了存储容量，因此如何针对应用系统对uclinux内核进行裁减成为了嵌入式系统软件开发的难点和重点，而文件系统的裁减又是内核裁减的重点。面对数万计的调用关系复杂的函数和数据结构，文章以嵌入式uclinux上实现JFFS2文件系统为例，分别从VFS、系统调用和库函数三个方面讲述如何对庞大的uclinux文件系统进行从上到下、从应用到库函数再到系统调用的一步步的裁减优化工作，使之更加符合嵌入式系统的应用需求。 文章从ARM嵌入式系统中断处理过程入手，介绍嵌入式系统设备管理方面的内容。嵌入式系统设计中设计好中断相量表是进行设备管理的第一步。文章介绍了ARM中断相量表的设置方法，并将其与X86系统的中断处理过程进行比较。通过大量的资料，我们发现跟X86系统中断处理过程相比，ARM中断处理过程应用到我们开发的嵌入式系统中时尚有不完善的地方。于是在此基础上，文章提出了一种改进思想，这种方法可以改善中断相量表和中断服务程序之间的连接问题。根据这种思想文章进一步提出两种实现这种改进的方案，我们将两种方案进行比较，最后得到一种改进方案。最后通过实验验证了这种方案的可行性，这个方案给系统设计带来很大程度的便利。 本文在理论和实践方面对嵌入式软件系统进行深入的分析，力求创新，进行大胆的改进工作并验证了这种改进的正确性。在此基础上，我们还将继续完善嵌入式文件管理和设备管理方面内容的研究工作。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于学位论文使用授权的说明

第1章绪论

第2章嵌入式uclinux的开发环境

第3章嵌入式设备上JFFS2文件系统的设计和实现

第4章嵌入式uclinux文件系统的裁减和优化

第5章嵌入式系统设备管理

第6章结论

参考文献

致谢

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