宋睿

【摘要】 嵌入式系統(tǒng)功能的提高，占用了較大內(nèi)存空間，繼而時(shí)常出現(xiàn)運(yùn)行無(wú)響應(yīng)?；谟脩?hù)方面看，由于系統(tǒng)內(nèi)存問(wèn)題影響運(yùn)行，針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存與進(jìn)程應(yīng)用狀態(tài)研究，可以調(diào)整系統(tǒng)數(shù)值與執(zhí)行文件elf分析，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化進(jìn)而確保響應(yīng)運(yùn)行。并且經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，嵌入式系統(tǒng)內(nèi)存優(yōu)化使用，能夠提升系統(tǒng)空間5%內(nèi)存，確保系統(tǒng)順利運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式 Linux系統(tǒng) 內(nèi)存優(yōu)化 使用方法研究

現(xiàn)如今，嵌入式系統(tǒng)軟件被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)發(fā)展中，小至人們生活，大到科技軍事。隨著智能設(shè)備功能的增加，造成嵌入式系統(tǒng)時(shí)常出現(xiàn)內(nèi)存不足問(wèn)題，繼而降低系統(tǒng)運(yùn)行。怎樣降低軟件所占空間，成為軟件設(shè)計(jì)中的重要課題。

一、內(nèi)存應(yīng)用

1.1內(nèi)存存在形式

嵌入式系統(tǒng)中，內(nèi)存主要分為幾種形式：Kernel bootstrapping時(shí)期，主要為臨時(shí)內(nèi)存。在系統(tǒng)啟動(dòng)后，內(nèi)存能夠自動(dòng)回收為今后系統(tǒng)應(yīng)用。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)期，內(nèi)存分為幾種存在形式：系統(tǒng)作為代碼，數(shù)據(jù)信息劃分永久內(nèi)存，在系統(tǒng)中無(wú)法變化，一些硬件I/O將有關(guān)文件映射在固定空間中。

動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配：其內(nèi)存無(wú)法固定劃分，需要結(jié)合系統(tǒng)進(jìn)行劃分。若通過(guò)非虛擬空間管理體制，通常變化動(dòng)態(tài)為內(nèi)存劃分體制，進(jìn)而提升性能。

1.2檢查內(nèi)存運(yùn)行狀態(tài)

/proc目錄內(nèi)主要為一些系統(tǒng)核心與運(yùn)行內(nèi)容，其內(nèi)容在空間中根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行生成。在目錄文件中，能夠看到目前空間內(nèi)存狀態(tài)，以及不同程序應(yīng)用狀態(tài)。

在meminfo文件內(nèi)，標(biāo)記了當(dāng)下系統(tǒng)空間全部應(yīng)用狀態(tài)。在文件中利用不同參數(shù)能夠得出當(dāng)下系統(tǒng)已用內(nèi)存和空間內(nèi)存占用。

/proc目錄中，不同程序都能夠建立相應(yīng)的文件，在文件中記錄相關(guān)文件，利用一些文件查找系統(tǒng)應(yīng)用內(nèi)存狀態(tài)。

1.3空間內(nèi)存回收

Kswapd作為L(zhǎng)inux后臺(tái)關(guān)鍵程序，內(nèi)核初始化過(guò)程中通過(guò)init構(gòu)成。在系統(tǒng)內(nèi)存在無(wú)運(yùn)行狀態(tài)下小于某一個(gè)閥值后，kswapd被起動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)掃描并通過(guò)有效機(jī)制，釋放空閑頁(yè)。

二、嵌入式Linux系統(tǒng)內(nèi)存優(yōu)化使用方法

2.1系統(tǒng)總體優(yōu)化

更改Linux內(nèi)核數(shù)值。在proc/sys/vm文件中儲(chǔ)存著不同Linux數(shù)值，這其中一些與磁盤(pán)緩存關(guān)聯(lián)，通過(guò)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)存。比如：dirty ratio數(shù)值控制系統(tǒng)緩沖大小，單位為百分比，說(shuō)明使用系統(tǒng)內(nèi)存的百分比，其概念為在緩沖應(yīng)用在系統(tǒng)空間多少時(shí)，逐漸向磁盤(pán)寫(xiě)出數(shù)值。

定制守護(hù)進(jìn)程。Linux在運(yùn)行過(guò)程中要起動(dòng)較多系統(tǒng)，為本地與網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)創(chuàng)造了Linux系統(tǒng)功能窗口，進(jìn)而直接應(yīng)對(duì)程序與用戶(hù)。其服務(wù)程序主要通過(guò)守護(hù)進(jìn)程運(yùn)行。守護(hù)進(jìn)程命名形式為xxxd，生存時(shí)間較長(zhǎng)并長(zhǎng)留于空間中，具有穩(wěn)定高的特點(diǎn)。相對(duì)于開(kāi)放源代碼的Linux為用戶(hù)創(chuàng)造了另一種模式，能夠結(jié)合自身軟件條件，制定與管理Linux守護(hù)進(jìn)程。因?yàn)槭刈o(hù)進(jìn)程具有一定的特殊性，所以需要降低數(shù)量。

2.2一般進(jìn)程內(nèi)存優(yōu)化

Linux系統(tǒng)中，ELF是其二進(jìn)制文件格式。ELF文件能夠進(jìn)行文件的關(guān)聯(lián)與運(yùn)行，編譯器與連接器視為section集合，加載器將其視為segment集合。從elf文件中能夠得出segmen是通過(guò)多個(gè)構(gòu)成。在其執(zhí)行時(shí)可以將無(wú)用的文件進(jìn)行刪除，進(jìn)而增加儲(chǔ)存空間。

第一，內(nèi)存池優(yōu)化。嵌入式系統(tǒng)中，內(nèi)存池內(nèi)trunk最小容納字節(jié)為16bytes，從系統(tǒng)自身來(lái)說(shuō)有些多余。怎樣能夠有效的應(yīng)用內(nèi)存池，可以重組內(nèi)存池，根據(jù)應(yīng)用大小，多分配有關(guān)trunk進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

內(nèi)存泄漏檢查其主要在于攔截分配內(nèi)存與釋放空間函數(shù)調(diào)用。所以，想要檢測(cè)堆內(nèi)存泄漏，可以攔截free即可，進(jìn)而了解動(dòng)態(tài)運(yùn)行應(yīng)用狀態(tài)。可以通過(guò)虛擬化平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，這樣一來(lái)無(wú)需進(jìn)行變更，并且其性能消耗只有10%。

第二，代碼和數(shù)據(jù)段。兩端和系統(tǒng)源代碼有著直接聯(lián)系，通常優(yōu)化方法為：通過(guò)有效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化?？茖W(xué)設(shè)計(jì)編譯選項(xiàng)，應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行優(yōu)化。在代碼優(yōu)化過(guò)程中，如無(wú)法與系統(tǒng)要求相符，則可以通過(guò)有關(guān)代碼修改。嵌入式系統(tǒng)Neri，代碼位置只讀儲(chǔ)存器，數(shù)據(jù)去與棧區(qū)在RAM內(nèi)，能夠?qū)?shù)據(jù)移動(dòng)到代碼位置。降低運(yùn)算強(qiáng)度、循環(huán)處理。

第三、優(yōu)化檢驗(yàn)。檢測(cè)條件為RHEL5系統(tǒng)，編譯器是arm-linux-gcc4.3.2。編寫(xiě)代碼，代碼需要包含讀寫(xiě)內(nèi)存，同時(shí)形成多個(gè)進(jìn)程；利用參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。及經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，優(yōu)化程序相對(duì)于修改前減少了5%。

三、結(jié)語(yǔ)

嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化，還需要從內(nèi)存管理、應(yīng)用等多方面入手，以及軟件自身，掌握軟件在運(yùn)行時(shí)占用內(nèi)存狀態(tài)，通過(guò)有關(guān)方法減少內(nèi)存應(yīng)用，提升系統(tǒng)運(yùn)行效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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