【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來越小型化,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)方面。Linux由于開源的特性,其內(nèi)核能夠方便地根據(jù)需要隨意定制,支持廣泛的處理器結(jié)構(gòu),成為目前最為熱門的嵌入式操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)有著強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能,能夠滿足現(xiàn)今的各種嵌入式設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求,要發(fā)揮這些功能,依賴于網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。Linux系統(tǒng)需要可靠的驅(qū)動(dòng)程序來驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)備。 在嵌入式領(lǐng)域,可靠性是最為重要的指標(biāo)之一。為了獲得較高的性能以及更易訪問內(nèi)核的服務(wù),Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常在內(nèi)核中運(yùn)行。已有的一些研究專注于把有錯(cuò)誤的驅(qū)動(dòng)程序與內(nèi)核進(jìn)行隔離,但這些新的驅(qū)動(dòng)框架仍然運(yùn)行在內(nèi)核態(tài),驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)降低了系統(tǒng)的可靠性并增加了編程的難度。本文從傳統(tǒng)的網(wǎng)卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序出發(fā),對(duì)提高設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可靠性的方法進(jìn)行了深入研究,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了DM9000網(wǎng)卡在ARM平臺(tái)的用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)程序。通過將影響I/O性能的數(shù)據(jù)處理操作留在內(nèi)核態(tài)全速運(yùn)行,而將管理操作例如初始化和配置運(yùn)行在速度相對(duì)較慢的用戶態(tài),從而獲得了較高的性能并且與現(xiàn)有的Linux內(nèi)核相兼容。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本文實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用戶態(tài)驅(qū)動(dòng)程序在網(wǎng)絡(luò)吞吐量和CPU占用率方面,均與傳統(tǒng)的內(nèi)核態(tài)驅(qū)動(dòng)程序相差無幾,完全能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的性能需求。與傳統(tǒng)的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序相比,本文的設(shè)計(jì)由于將大部分代碼外移到用戶空間,降低了內(nèi)核態(tài)的代碼量,從而達(dá)到了提高整個(gè)系統(tǒng)可靠性的目的,同時(shí)也有著良好的性能,并且與現(xiàn)有的Linux內(nèi)核相兼容,具有較高的研究意義和實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP316.81;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2570688