【摘要】：隨著計算機技術的快速發(fā)展,計算機系統(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,成為目前最為熱門的嵌入式操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)有著強大的網(wǎng)絡功能,能夠滿足現(xiàn)今的各種嵌入式設備的聯(lián)網(wǎng)需求,要發(fā)揮這些功能,依賴于網(wǎng)絡硬件設備。Linux系統(tǒng)需要可靠的驅(qū)動程序來驅(qū)動硬件設備。 在嵌入式領域,可靠性是最為重要的指標之一。為了獲得較高的性能以及更易訪問內(nèi)核的服務,Linux設備驅(qū)動程序通常在內(nèi)核中運行。已有的一些研究專注于把有錯誤的驅(qū)動程序與內(nèi)核進行隔離,但這些新的驅(qū)動框架仍然運行在內(nèi)核態(tài),驅(qū)動程序運行在內(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)卡設備驅(qū)動程序出發(fā),對提高設備驅(qū)動程序可靠性的方法進行了深入研究,設計和實現(xiàn)了DM9000網(wǎng)卡在ARM平臺的用戶態(tài)驅(qū)動程序。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)全速運行,而將管理操作例如初始化和配置運行在速度相對較慢的用戶態(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。實驗結(jié)果證明,本文實現(xiàn)的網(wǎng)絡設備用戶態(tài)驅(qū)動程序在網(wǎng)絡吞吐量和CPU占用率方面,均與傳統(tǒng)的內(nèi)核態(tài)驅(qū)動程序相差無幾,完全能夠滿足實際應用的性能需求。與傳統(tǒng)的網(wǎng)卡驅(qū)動程序相比,本文的設計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,從而達到了提高整個系統(tǒng)可靠性的目的,同時也有著良好的性能,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用價值。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP316.81;TP368.1

【參考文獻】

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本文編號：2570688