嵌入式Linux系統內存優化使用方法研究

宋睿

【摘要】 嵌入式系統功能的提高，占用了較大內存空間，繼而時常出現運行無響應。基于用戶方面看，由于系統內存問題影響運行，針對系統內存與進程應用狀態研究，可以調整系統數值與執行文件elf分析，進行系統優化進而確保響應運行。并且經過實踐證明，嵌入式系統內存優化使用，能夠提升系統空間5%內存，確保系統順利運行。

【關鍵詞】 嵌入式 Linux系統 內存優化 使用方法研究

現如今，嵌入式系統軟件被廣泛應用于各行業發展中，小至人們生活，大到科技軍事。隨著智能設備功能的增加，造成嵌入式系統時常出現內存不足問題，繼而降低系統運行。怎樣降低軟件所占空間，成為軟件設計中的重要課題。

一、內存應用

1.1內存存在形式

嵌入式系統中，內存主要分為幾種形式：Kernel bootstrapping時期，主要為臨時內存。在系統啟動后，內存能夠自動回收為今后系統應用。在系統正常運行時期，內存分為幾種存在形式：系統作為代碼，數據信息劃分永久內存，在系統中無法變化，一些硬件I/O將有關文件映射在固定空間中。

動態內存分配：其內存無法固定劃分，需要結合系統進行劃分。若通過非虛擬空間管理體制，通常變化動態為內存劃分體制，進而提升性能。

1.2檢查內存運行狀態

/proc目錄內主要為一些系統核心與運行內容，其內容在空間中根據系統運行生成。在目錄文件中，能夠看到目前空間內存狀態，以及不同程序應用狀態。

在meminfo文件內，標記了當下系統空間全部應用狀態。在文件中利用不同參數能夠得出當下系統已用內存和空間內存占用。

/proc目錄中，不同程序都能夠建立相應的文件，在文件中記錄相關文件，利用一些文件查找系統應用內存狀態。

1.3空間內存回收

Kswapd作為Linux后臺關鍵程序，內核初始化過程中通過init構成。在系統內存在無運行狀態下小于某一個閥值后，kswapd被起動進行系統掃描并通過有效機制，釋放空閑頁。

二、嵌入式Linux系統內存優化使用方法

2.1系統總體優化

更改Linux內核數值。在proc/sys/vm文件中儲存著不同Linux數值，這其中一些與磁盤緩存關聯，通過參數優化系統內存。比如：dirty ratio數值控制系統緩沖大小，單位為百分比，說明使用系統內存的百分比，其概念為在緩沖應用在系統空間多少時，逐漸向磁盤寫出數值。

定制守護進程。Linux在運行過程中要起動較多系統，為本地與網絡用戶創造了Linux系統功能窗口，進而直接應對程序與用戶。其服務程序主要通過守護進程運行。守護進程命名形式為xxxd，生存時間較長并長留于空間中，具有穩定高的特點。相對于開放源代碼的Linux為用戶創造了另一種模式，能夠結合自身軟件條件，制定與管理Linux守護進程。因為守護進程具有一定的特殊性，所以需要降低數量。

2.2一般進程內存優化

Linux系統中，ELF是其二進制文件格式。ELF文件能夠進行文件的關聯與運行，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是通過多個構成。在其執行時可以將無用的文件進行刪除，進而增加儲存空間。

第一，內存池優化。嵌入式系統中，內存池內trunk最小容納字節為16bytes，從系統自身來說有些多余。怎樣能夠有效的應用內存池，可以重組內存池，根據應用大小，多分配有關trunk進而實現優化。

內存泄漏檢查其主要在于攔截分配內存與釋放空間函數調用。所以，想要檢測堆內存泄漏，可以攔截free即可，進而了解動態運行應用狀態。可以通過虛擬化平臺進行檢測，這樣一來無需進行變更，并且其性能消耗只有10%。

第二，代碼和數據段。兩端和系統源代碼有著直接聯系，通常優化方法為：通過有效數據結構進行優化。科學設計編譯選項，應用相關軟件進行優化。在代碼優化過程中，如無法與系統要求相符，則可以通過有關代碼修改。嵌入式系統Neri，代碼位置只讀儲存器，數據去與棧區在RAM內，能夠將數據移動到代碼位置。降低運算強度、循環處理。

第三、優化檢驗。檢測條件為RHEL5系統，編譯器是arm-linux-gcc4.3.2。編寫代碼，代碼需要包含讀寫內存，同時形成多個進程；利用參數進行優化。及經過實驗數據顯示，優化程序相對于修改前減少了5%。

三、結語

嵌入式系統優化，還需要從內存管理、應用等多方面入手，以及軟件自身，掌握軟件在運行時占用內存狀態，通過有關方法減少內存應用，提升系統運行效果。

參 考 文 獻

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