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基于FMS02平板电脑原型机的Linux内核及驱动架构研究

作　者: 甄易
导　师: 张海涛
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制工程
关键词: 嵌入式 Linux ARM 驱动架构代码优化
分类号: TP316.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

伴随着数字化、网络化、智能化的发展,嵌入式系统正迎来快速的发展期。在众多产品的激烈竞争中,芯片领域的ARM与操作系统领域的Linux都迅速崛起,成为主流产品解决方案。如何编写符合Linux操作系统规范、可维护性好的程序,如何发挥ARM芯片的最大能力,成为极具价值的问题。本文介绍了嵌入式系统在国内外的发展现状,以及ARM与Linux解决方案的未来发展趋势。然后分析了ARM各主要功能模块并详述其在Linux内核中的使用,介绍本设计中用到的主要外设芯片,以及它们与ARM间的连接。以这些为基础,详述了FMS02平板电脑原型机的开发过程,重点在ARM+Linux底层软硬件平台搭建部分。主要内容为硬件选型与连接、开发环境的搭建、操作系统裁剪定制与移植、文件系统移植、根文件系统建立、驱动框架搭建与程序编写。并进一步深入,论述了Linux内核及驱动的抽象结构和设计时使用的面向对象方法,抽象了整个Linux的驱动架构。最后论述ARM的缓存技术,及ARM和Linux中的内存与进程管理模块,并以此为基础研究了Linux内核代码的复用与优化技术。通过工程实践与理论研究两方面,深入理解ARM+Linux体系结构,以此为基础编写符合Linux规范、融入Linux架构、发挥ARM芯片计算能力的优秀内核及驱动代码。最后总结了所做工作,并对未来驱动和内核的发展方向进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 论文主要内容及安排  9-11
2 系统结构  11-26
  2.1 ARM-Linux 体系结构  11-15
  2.2 工作模式与内存管理  15-17
  2.3 ARM 中断模块及Linux 中的中断处理  17-20
  2.4 主要外设及其与ARM 的连接  20-25
  2.5 本章小结  25-26
3 移植操作系统  26-39
  3.1 bootloader 开发  26-34
  3.2 裁剪和移植Linux 内核  34-36
  3.3 移植文件系统和制作跟文件系统  36-38
  3.4 本章小结  38-39
4 BSP 开发与驱动架构抽象  39-56
  4.1 Linux 操作系统设备驱动模型  39-51
  4.2 BSP 开发  51-52
  4.3 内核代码复用与优化  52-55
  4.4 本章小结  55-56
5 总结与展望  56-57
  5.1 总结  56
  5.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录  61-64

基于FMS02平板电脑原型机的Linux内核及驱动架构研究

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