嵌入式Linux应用程序健壮性研究
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嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式设备设计和优化的Linux操作系统。
它在嵌入式系统中发挥着关键作用,为嵌入式设备提供了丰富的功能和灵活性。
以下是嵌入式Linux操作系统的原理和应用方面的概述:嵌入式Linux操作系统原理:内核:嵌入式Linux操作系统的核心是Linux内核,它提供了操作系统的基本功能,包括处理器管理、内存管理、设备驱动程序、文件系统和网络协议栈等。
裁剪:为了适应嵌入式设备的资源限制,嵌入式Linux操作系统通常经过裁剪和优化,只选择必要的功能和驱动程序,以减小内存占用和存储空间,并提高性能和响应速度。
交叉编译:由于嵌入式设备通常具有不同的硬件架构和处理器,所以嵌入式Linux操作系统需要通过交叉编译来生成适用于目标设备的可执行文件和库。
设备驱动:嵌入式Linux操作系统需要适配各种硬件设备,因此需要编写和集成相应的设备驱动程序,以使操作系统能够正确地与硬件进行通信和交互。
嵌入式Linux操作系统应用:嵌入式设备:嵌入式Linux操作系统广泛应用于各种嵌入式设备,如智能手机、平板电脑、家用电器、工业控制系统、车载设备等。
物联网(IoT):随着物联网的快速发展,嵌入式Linux操作系统被广泛应用于连接的嵌入式设备,用于数据采集、通信、远程控制和智能化管理。
嵌入式开发板:嵌入式Linux操作系统在开发板上提供了丰富的开发环境和工具链,用于嵌入式软件开发和调试。
自定义嵌入式系统:开发者可以基于嵌入式Linux操作系统构建自定义的嵌入式系统,根据特定需求进行定制和开发,实现各种功能和应用。
嵌入式Linux操作系统的原理和应用非常广泛,它为嵌入式设备提供了灵活性、可定制性和强大的功能支持,使得开发者能够构建高度定制化和功能丰富的嵌入式系统。
Linux操作系统毕业论文(1)Linux操作系统毕业论文随着互联网的普及和计算机技术的不断发展,操作系统作为计算机系统的核心组件,起着举足轻重的作用。
Linux作为一种开源的操作系统,其优越的性能和灵活的定制性已经得到了广泛的认可。
本文将探讨Linux操作系统的特点、应用和发展趋势。
一、 Linux操作系统的特点1.开源性:Linux操作系统的源代码完全公开,任何人都可以浏览、修改、复制和分发。
这种开放性不仅激发了广大开发者的热情,同时也为用户提供了更高的安全性保障。
2.多用户支持:Linux操作系统支持多用户模式,能够同时为多个用户提供服务。
每个用户拥有独立的用户帐号和家目录,保证了每个用户之间的数据私密性。
3.多任务支持:Linux操作系统具有非常出色的多任务支持,能够同时执行多个应用程序。
这种特点不仅提高了系统的效率,同时也为用户提供了更好的用户体验。
4.安全性:Linux操作系统拥有严格的访问控制模式,能够对系统资源和用户数据实现精密的管理和控制。
对于病毒和黑客攻击等威胁,Linux操作系统的安全性也较高。
二、 Linux操作系统的应用1.网络服务器:Linux操作系统被广泛用于搭建各种网络服务器,如Web服务器、邮件服务器、FTP服务器等。
这种应用领域不仅适用于企事业单位,而且适用于个人和小型团队。
2.桌面系统:Linux已经成为了一种成熟的桌面操作系统,如Ubuntu、Fedora、Debian等。
这些操作系统拥有丰富的应用程序和界面,可以满足大部分用户的各种需求。
3.嵌入式系统:Linux能够为嵌入式应用领域提供强大的支持,如路由器、IP电话、数字电视机顶盒等。
这些领域对于空间、功耗、安全性等多方面的要求较高,而Linux正是能够满足这些要求的操作系统。
三、 Linux操作系统的发展趋势1.云计算:随着云计算的普及,Linux作为云计算最为流行的操作系统之一,将会受到更广泛的应用。
linux对嵌入式系统开发的重要作用随着技术的不断进步,嵌入式系统的应用越来越广泛,从家电产品到汽车电子控制系统,从智能家居到医疗设备等领域,都需要使用嵌入式系统来实现各种功能。
而在嵌入式系统开发中,Linux的作用越来越重要,下面我们来分析其原因。
首先,Linux具有开放源代码的特点。
对于嵌入式系统开发者来说,开放源代码意味着可以自由地使用、修改和分发软件代码,从而使得开发过程更为自由和灵活。
开放源代码的特点使得嵌入式Linux可以轻松地定制和适应各种硬件和应用场景。
嵌入式开发人员可以根据自己的实际需要,自由地选择和整合各种软件和库,以构建针对特定应用场景的定制化嵌入式系统。
其次,Linux是一种轻量级的操作系统。
在嵌入式系统中,往往需要占用较少的内存和存储空间,而Linux的轻量级操作系统设计使得其能够在资源受限的嵌入式系统中高效工作。
相比传统的嵌入式操作系统,Linux具有更高的稳定性、更好的设备支持和更丰富的软件库,可以实现更多的功能和应用。
第三,Linux拥有强大的群体支持。
作为一种开放源代码的操作系统,Linux的应用范围非常广泛,拥有众多的开发者和用户群体。
嵌入式开发人员可以通过各种社区和论坛来共享经验和交流技术,从而更快地解决问题和完善开发。
此外,各大厂商也在不断推出针对嵌入式系统的Linux产品,提供了更为完善的支持和服务,使得嵌入式Linux 的开发和部署变得更加可靠和简单。
第四,Linux拥有丰富的工具和生态系统。
随着各种开发工具和平台的不断完善,嵌入式开发变得越来越高效和简洁。
Linux的生态系统同样非常丰富,例如工具链、交叉编译器等,可以让嵌入式开发人员更好地进行开发和调试。
同时,Linux还支持各种软件开发工具和测试框架,可以更好地保证软件的质量和可靠性,使得Linux在嵌入式系统开发中有着不可替代的优势。
综上所述,Linux对嵌入式系统开发的作用非常重要。
作为一种开放源代码的操作系统,Linux具有更高的自由度和灵活性,可以更好地满足嵌入式系统开发的需求。
Linux嵌入式系统论文**(040124**)(东南大学,信息科学与工程学院,南京,210096)目前,无论是在日常生活,还是在工业控制,航空航天,军事等方面,嵌入式系统都有着非常广泛的应用。
而嵌入式Linux以其非常低廉的价格,可以大大的降低成本,逐渐成为嵌入式操作系统的首选。
关键词:Linux;实时性;调度策略;抢占。
The Development of Embedded System**(Southeast University, department of signal , Nanjing , 210096)Abstract: At present,whether in daily life,or in industrial control,aerospace,military and other aspects,the embedded system has a very wide range of application.Embedded Linux,which can greatly reduce costs,has gradually become the first choice of embedded system with a very low price.key words: Linux;Real-time;scheduling strategy;seize.引言:嵌入式系统应用非常广泛,目前主要有:Windows CE、VxWorks、QNX等,它们都具有较好的实时性、系统可靠性、任务处理随机性等优点,但是它们的价格普遍偏高。
作为通用操作系统的Linux,由于其在实时应用领域的技术障碍,必须对Linux内核作必要的改进。
许多嵌入式设备都要求与外部环境有硬实时的交互能力,将最初按照分时系统目标设计的Linux改造成能支持硬实时性的操作系统显得十分重要。
目前,常用的实时性改造方法是采用双核方法,这种方法的弊端在于实时任务的开发是直接面向提供精确实时服务的小实时核心的,而不是功能强大的常规Linux核心。
嵌入式操作系统的可移植性和安全性研究随着嵌入式设备越来越多,嵌入式操作系统所占据的市场份额也逐渐加大。
嵌入式操作系统是一种高度集成的操作系统,它们旨在为嵌入式设备提供完美的软件环境,以满足各种不同的应用需求。
然而,由于硬件平台,软件驱动程序,应用程序和网络协议等方面的不同,嵌入式操作系统的可移植性变得至关重要。
同时,对于嵌入式设备领域,安全问题也愈加引人关注。
因此,研究嵌入式操作系统的可移植性和安全性对于这个行业至关重要。
一、可移植性可移植性是指嵌入式操作系统在不同硬件平台之间以及不同开发环境之间的能力。
高度可移植的嵌入式操作系统必须在各种硬件平台上得到广泛的测试和验证,包括各种处理器架构和处理器类型,不同类型的存储器,输入/输出设备和网络接口控制器等等。
此外,它们必须能够在不同的开发平台上进行构建和运行,如编译器和调试工具。
为了解决嵌入式操作系统的可移植性问题,人们提出了很多的解决方案。
例如,间接层或虚拟机技术可以将嵌入式操作系统与硬件平台分离,以便更容易地移植到其他硬件平台上。
这种方法可以帮助维护同一代码库,从而使代码简洁,易于维护。
此外,模块化系统和结构化设计也可以帮助提高嵌入式操作系统的可移植性。
另外,也有一些开源的嵌入式操作系统,如FreeRTOS、uC/OS、Linux嵌入式和Contiki,这些操作系统都具有高度的可移植性。
这些操作系统具有强大的社区支持,可以提供广泛的硬件平台支持,同时还提供各种工具和示例代码,方便开发人员在不同的平台上方便地移植代码。
二、安全性安全是嵌入式设备设计中最为关键的问题之一。
因为这些设备往往被用作网络交互,存储及处理重要数据,一旦这些设备被攻击,后果很严重,比如数据泄露、信息黑客等。
同时,高度集成的嵌入式操作系统和硬件架构也使它们更容易受到攻击。
因此,嵌入式操作系统必须有强大的安全机制来防止各种攻击。
一般来说,嵌入式操作系统的安全机制包括几个方面,如数据加密、网络安全、系统审计和访问控制。
嵌入式linux的实时分析与改进摘要嵌入式linux在工业控制领应用越来越广泛。
但是,在针对一些有较强实时性要求的特定工业应用中,仍然暴露出了技术缺陷。
本文针对目前linux实时系统调度算法中仅用进程的价值来确定优先级的思路,提出了综合考虑进程的价值和紧迫度来决定优先级的调度算法。
关键词嵌入式;linux实时性;调度;算法;优先级中图分类号 tb文献标识码 a 文章编号1674-6708(2010)17-0096-020 引言嵌入式linux系统是标准linux在嵌入式领域的延伸,其特点和功能与标准linux几乎完全相同。
linux系统的稳定性和健壮性已经在真实世界中得到了证明,在工业控制领域也有许多非常成功的应用。
但是由于linux不是真正的实时操作系统,成为工业控制应用中的瓶颈。
1 标准linux内核制约实时性的因素1.1 内核不可抢占linux 2.6内核并不是真正的rtos,仅是在内核代码中插入抢占点,从而实现一定程度上的抢占,但是并不是所有的内核代码段都可以通过插入抢占点来实现抢占。
1.2 自旋锁(spinlock)自旋锁是在可抢占内核和smp情况下对共享资源的一种同步机制。
在linux 2.6内核中,自旋锁的使用非常普遍。
因此造成了抢占延迟,这对实时性要求高的工业控制来说是致命的。
1.3 系统调度算法在linux 2.6内核中引入的o(1)调度算法,该算法很好地解决了linux 2.4以前的版本中smp性能瓶颈问题。
但是该算法主要着眼点在进程的价值,而没有考虑进程的紧迫性。
从而导致部分价值相当,而紧迫性高的进程过早的夭折。
2 嵌入式linux的实时进程调度算法改进2.1 实时调度算法及缺陷目前,常用的实时性调度算法主要可以分为3大类:基于优先级的调度算法(priority-drivenscheduling,pd)基于时间驱动的调度算法(time-drivenscheduling,td);基于比例共享的调度算法(share-drivensched2uling,sd)。
嵌入式linux实验报告嵌入式Linux实验报告一、引言嵌入式系统是指嵌入在各种设备中的计算机系统,它通常包括硬件和软件两部分。
而Linux作为一种开源的操作系统,被广泛应用于嵌入式系统中。
本实验报告将介绍嵌入式Linux的相关实验内容和实验结果,以及对实验过程中遇到的问题的解决方法。
二、实验目的本次实验旨在通过搭建嵌入式Linux系统,了解Linux在嵌入式领域的应用,并掌握相关的配置和调试技巧。
具体目标如下:1. 理解嵌入式系统的基本概念和原理;2. 掌握Linux内核的编译和配置方法;3. 熟悉交叉编译环境的搭建和使用;4. 实现简单的应用程序开发和调试。
三、实验环境1. 硬件环境:嵌入式开发板、计算机;2. 软件环境:Ubuntu操作系统、交叉编译工具链、嵌入式Linux内核源码。
四、实验步骤与结果1. 内核编译与配置通过下载嵌入式Linux内核源码,使用交叉编译工具链进行编译和配置。
在编译过程中,需要根据实际需求选择合适的内核配置选项。
编译完成后,生成内核镜像文件。
2. 系统烧录与启动将生成的内核镜像文件烧录到嵌入式开发板中,并通过串口连接进行启动。
在启动过程中,可以观察到Linux内核的启动信息,并通过串口终端进行交互。
3. 应用程序开发与调试在嵌入式Linux系统中,可以通过交叉编译工具链进行应用程序的开发。
开发过程中,需要注意与目标平台的兼容性和调试方法。
通过调试工具,可以实时监测应用程序的运行状态和调试信息。
五、实验结果与分析在本次实验中,我们成功搭建了嵌入式Linux系统,并实现了简单的应用程序开发和调试。
通过观察实验结果,我们可以得出以下结论:1. 嵌入式Linux系统的搭建需要一定的配置和编译知识,但通过合理的配置选项和编译参数,可以实现系统的定制化;2. 应用程序的开发过程中,需要注意与目标平台的兼容性和调试方法,以确保程序的正确运行和调试的有效性;3. 嵌入式Linux系统的稳定性和性能受到硬件和软件的综合影响,需要进行系统级的优化和调试。
简述嵌入式linux操作系统的特点随着嵌入式技术的发展,Linux在移动计算平台、智能工业控制、金融业终端系统,甚至军事领域都有着广泛的应用前景,下面由店铺为大家整理了简述嵌入式linux操作系统的特点的相关知识,希望对大家有帮助!简述嵌入式linux操作系统的特点第一,Linux系统是层次结构且内核完全开放。
Linux是由很多体积小且性能高的微内核系统组成。
在内核代码完全开放的前提下,不同领域和不同层次的用户可以根据自己的应用需要方便地对内核进行改造,低成本地设计和开发出满足自己需要的嵌入式系统。
第二,强大的网络支持功能。
Linux诞生于因特网时代并具有Unix的特性,保证了它支持所有标准因特网协议,并且可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈。
此外,Linux还支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系统,为开发嵌入式系统应用打下了很好的基础。
第三,Linux具备一整套工具链,容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境,可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍。
Linux也符合IEEEPOSIX.1标准,使应用程序具有较好的可移植性。
传统的嵌入式开发的程序调试和调试工具是用在线仿真器(ICE)实现的。
它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,完成监视和调试程序;但一般价格比较昂贵,只适合做非常底层的调试。
使用嵌入式Linux,一旦软硬件能够支持正常的串口功能,即使不用仿真器,也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省一笔不小的开发费用。
嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(toolchain)。
它利用GNU的gcc做编译器,用gdb、kgdb、xgdb 做调试工具,能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。
第四,Linux具有广泛的硬件支持特性。
无论是RISC还是CISC、32位还是64位等各种处理器,Linux都能运行。
嵌入式Linux应用程序健壮性研究摘要随着嵌入式系统的发展,Linux 作为开源、免费、高性能的操作系统,在嵌入式系统领域得到越来越广泛的应用。
Linux 作为一个成熟的操作系统,其稳定性、可靠性都能得到良好的保证。
目前,运行于嵌入式Linux 操作系统上的应用程序多种多样,这些应用程序在操作系统提供的平台上运行,各种服务都是由它们来处理,所以整个嵌入式系统的健壮性在相当大程度上由这些应用程序的健壮性来决定。
应用程序的健壮性,也称为鲁棒性,是在异常和危险情况下保证系统生存的关键特性。
例如:健壮性良好的应用程序在用户输入错误、磁盘故障、网络繁忙、进程停止响应甚至有意攻击的情况下能保证应用程序不崩溃、保证控制对象的安全。
应用于工业现场并承担控制任务的嵌入式Linux 系统,其控制程序的健壮性直接影响到整个控制系统的控制效果以及现场安全。
所以,提高嵌入式Linux 应用程序的健壮性是工业应用的必然要求。
本文从应用程序的代码书写、编译、运行等方面提出了几种提高应用程序健壮性的方案。
建立守护进程应用程序在运行过程中,会遇到各种异常情况,而作为应用程序本身,只能处理部分异常,对于影响整个应用程序进程的异常,例如系统调用失败导致的段错误等,应用程序本身无法处理。
另外,应用程序在运行过程中,可能因用户操作或者操作系统繁忙等原因造成该应用程序停止响应,此时,该应用程序的控制对象可能会因得不到控制量而出现异常,甚至对于某些重要的控制对象,可能会因缺少控制量输入而发生严重的事故,所以,在一些实际应用中,需要去获取应用程序进程的运行情况,并根据其运行情况对应用程序进程的运行进行必要的干预。
守护进程是Linux 下的一种特殊进程,它运行于后台,并且独立于控制终端,一般用于周期性的执行某种任务或者等待处理某些发生的事件,它不仅可以通过启动脚本启动,也可以通过作业规划进程crond 启动,还可以由用户使用用户终端启动,故其具有很高的灵活性,可以方便的用来对应用程序进程的运行情况进行跟踪,在必要的时候对应用程序进程进行干预。
本文将此种守护进程归纳为三类。
一类守护进程:该类守护进程只负责监视应用程序是否在正常运行,不参入任何控制工作,只专注于发现应用程序是否已经因故障或者错误而产生进程结束信号,若发现应用程序进程出现异常,则守护进程会立即采取必要措施来保证应用程序的正常运行。
此类守护进程提供的保护功能不算完善,但其需要的系统开销非常小,资源占用很小。
二类守护进程:该类守护不仅负责监视应用程序的正常运行,同时还对应用程序输出的控制量进行监视。
当应用程序输出的控制量明显出现异常,则该类进程会终止应用程序的控制量输出,同时,该进程将缺省控制量输出来保证控制对象的安全性,同时给出警告,以通知工作人员尽快处理应用程序的错误。
该类守护进程开销相对一类守护进程要大,但其安全性得到较大提高。
三类守护进程:该类守护进程除了具备一类守护进程的功能外,同时还具备相对完备的控制量输出,该类守护进程相当于应用程序的一个冗余,即当应用程序的控制量出现问题时,该进程会直接代替应用程序进行控制,以保证控制对象的正常工作。
严格的说,该类进程不能完全称之为守护进程,因为该类守护进程功能相对强大,结构相对复杂,但是其保护功能非常完善,可以极大的提升控制的可靠性。
上述是三类守护进程,各自具备不同的特点,根据现场的实际要求灵活选用,可以在很大程度上提高应用程序的健壮性。
安全使用内存对于任何一个应用程序,其内存使用的方式都对整个程序的运行效率、稳定性有重大的影响。
例如:对于资源紧张的嵌入式系统,如果编写的程序造成内存泄露,运行的初始阶段可以正常运行,但是当因内存泄露的积累而造成内存资源耗尽时,该应用程序便会崩溃;如果是一个资源相对丰富的嵌入式系统,引起内存泄露的应用程序可能可以稳定运行较长时间后才出现资源耗尽情况,此种情况在测试应用程序时期难以发现,但对实际应用会有重大影响。
一般来讲,Linux 的内存的分配方式有以下几种[1]:1、从静态存储区域分配:该部分内存在程序编译的时候已经分配完成,在程序的整个运行期间都存在,一般用于全局变量。
2、从栈分配:一般来讲,函数内的局部变量的存储单元都可在栈上创建,函数执行完成后,相应的存储单元会自动释放。
栈内存分配功能内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
3、从堆分配:该种分配方式就是所谓的动态内存分配,使用该种分配方式是提高程序效率的基础。
该部分内存需要程序员使用malloc 或者new 来申请任意大小的内存,同时,程序员必须负责在内存使用完成后用free 或者delete 来释放内存,使用非常灵活,但是很容易出现问题,实际上,应用程序使用内存出现的问题几乎都出在该种分配方式上。
在使用动态内存的过程中,一定要先保证内存能够成功的分配,即在使用内存之前首先要检查该内存指针是否为NULL;同时,若该内存区域可以使用,则使用前一定要对该区域内存进行初始化,因为内存的默认初值目前还没有统一的标准。
内存在正常使用中,一定要防止操作越过内存的边界,即所谓的内存溢出。
内存溢出容易使程序运行紊乱,并且可能直接导致应用程序崩溃。
在内存使用完成后,必须使用相应的语句来释放该部分内存,否则该部分内存即产生内存泄露。
在实际的代码书写过程中,可以通过查询分配内存语句和释放内存语句的个数来检查是否存在内存泄露。
若分配内存的操作次数和释放内存的操作次数相等,则内存一般不会产生泄露,若不相等,则内存肯定存在泄露,必须查明原因,修改相应代码,否则该应用程序很可能会出现问题。
目前,Linux 下提供了若干软件来帮助程序员解决内存分配的问题,例如GNU 的C 语言库glibc 本身就包含了三个简单的内存检查工具mcheck(), MALLOC_CHECK, mtrace。
同时,Linux 下也提供了内存泄露的检测程序,例如Leaky,使用这些程序可以帮助程序员分析代码,从而更安全的使用内存,提高应用程序的健壮性。
灵活选用系统调用和库函数系统调用是内核提供的、功能十分强大的一系列的函数。
这些系统调用是在内核中实现的,再通过一定的方式把结果返回用户。
系统调用是用户程序和内核交互的接口,运行于内核态,没有全面的错误处理机制,所以直接使用系统调用是很危险的,必须充分保证安全性。
函数库是对系统调用或者其下层函数库的封装,函数库的引入是为了提供统一的系统调用的接口,从而大大提高程序的可移植性,提高的系统调用的安全性。
系统调用与函数库的关系如所示。
系统调用通常提供一个接口,用户通过该接口直接访问内核;而库函数通常提供比较复杂的功能,并且库函数多种多样,非常丰富。
函数库中的函数,尤其与输入输出相关的函数,则必须通过系统调用来完成。
因此可以将函数库的函数当成应用程序设计人员与系统调用程序之间的一个中间层,通过这个中间层,用户可以用一致的接口来安全的调用系统调用。
从应用程序的执行效率方面来说,系统调用的执行效率绝大多数要比库函数高,尤其是处理输入输出的函数。
因为使用系统调用省掉了函数库中间层,从而使程序的运行效率得到提高。
但是直接使用运行于内核态的系统调用,其安全性则有待考虑,所以,直接使用系统调用则要在代码书写阶段多加注意,保证代码的正确性。
对于对运行效率要求较高的应用程序,直接使用系统调用会提高应用程序的运行效率,但是一定要注意应用程序代码的正确性;而对于对运行效率要求不高的程序,则可直接使用函数库。
实际上,即使对一个应用程序而言,对实时性要求比较高的部分,可直接采用系统调用实现,实时性要求相对不高的部分,可使用函数库实现。
这样可以保证程序的运行效率,同时也改善了因直接使用系统调用所带来的安全问题。
编译器代码优化在嵌入式Linux 操作系统中,最为常用的编译器为GCC(GNU CCompiler)。
任何一个Linux 下的应用程序都需要经过编译器的编译才能生成可执行文件,而GCC 最为Linux下应用最为广泛的编译器,其对应用程序的健壮性会有很大的影响。
GCC 功能强大,并且内置了一些选项来帮助程序员提高程序的健壮性。
例如:可以使用-Wall 选项来使应用程序输出所有的警告信息,通过分析警告信息然后调整或者重写产生警告信息的代码,可以使代码的运行更加稳定可靠;当GCC 编译不符合ANSI/ISO C 语言标准的源代码时,加上pedantic 选项,则使用了扩展语法的地方将产生相应的警告信息;如果同时使用-Werror 选项则会在所有产生警告的地方停止编译,迫使程序员对产生警告的代码进行修改。
除上述简单的选项外,GCC 还提供了非常强大的代码优化功能,代码优化指的是编译器通过分析源代码,找出其中尚未达到最优的部分,然后对其重新进行组合,目的是改善程序的执行性能。
GCC 提供的代码优化功能通过编译选项-On(n 为代表优化级别的整数)来控制优化代码的生成。
对于不同版本的GCC,n 的取值范围及其对应的优化效果并不完全相同,比较典型的范围是从0 到2 或0 到3[2]。
具体代码优化内容。
中的2 级代码优化是优化代码长度、编译时间和性能之间的比较理想的平衡点,推荐大多数应用程序使用该选项进行编译。
通常来说,数字越大优化的等级越高,同时也就意味着程序的运行速度越快。
代码优化虽然能够给程序带来更好的执行性能,但在某些特定情况下,优化代码并不一定能带来更好的运行性能。
例如资源严重受限的情况,一些优化选项会增加可执行代码的体积,如果程序在运行时能够申请到的内存资源非常紧张(如一些内存很小的嵌入式设备),则不能对代码进行高级别优化,因为由这带来的负面影响可能会产生非常严重的后果;另外,在对程序进行跟踪调试的时候,使用代码优化选项会使代码进行重组,从而增加跟踪和调试的难度,所以在代码跟踪调试阶段不推荐使用代码优化功能。
结论对于嵌入式Linux 操作系统中的应用程序,使用以上所述的各种方法对其进行优化,则应用程序的健壮性会得到明显提升,应用程序的运行稳定性和可靠性能得到较大改善。
笔者按照以上方案对原有项目软件进行优化,不仅提高了程序的响应速度,而且使程序对异常情况的处理能力大大提高,可保证长时间高效率的稳定运行。
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