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随着网络技术的飞速发展和嵌入式处理器能力的不断提升,基于嵌入式Linux的网络视频监控系统逐渐成为了监控设备中的主流,因为嵌入式Linux功能强大且费用较低。但是直接移植Linux作为嵌入式操作系统则存在启动时间较慢、功耗较高等缺点。为了满足嵌入式Linux系统对快速启动、低能高效、压缩成本等要求,本课题将就地执行(eXecute In Place)技术引进嵌入式系统开发。
本文首先介绍嵌入式Linux视频监控系统的发展现状、课题的硬件开发平台和XIP的代码运行方式,制作出交叉工具链,并分析XIP的优缺点。随后详细介绍Kernel XIP技术的原理和实现,对比分析普通内核映像与XIP内核映像生成与存储方式的区别,并分析Kernel XIP技术对应用程序开发的透明性,接下来重点介绍了基本Kernel XIP技术嵌入式系统的构建,包括Bootloader的定制、内核的配置及根文件系统的选择和制作。
系统构建成功以后,移植到相应开发板并在其上进行了嵌入式视频监控系统的开发,该监控系统采用普通的中星微芯片USB摄像头作为图像采集设备,以Linux为USB摄像头提供统一的编程接口videoforlinux进行图像采集,采集到的图像通过Linux网络服务器boa提供网络远端PC机浏览。开发完成之后将所有系统相关文件制作进入文件系统,形成一个可以脱离宿主机独立运行的视频监控系统。
在本文的最后对系统进行了测试,包括系统启动时间测试、内存使用测试、系统性能测试,测试结果表明,基于XIP的嵌入式系统在缩短系统启动时间,减少系统对主存SDRAM的使用、降低系统整体功耗、节约整体成本有很好的现实意义,对应用程序的影响非常小,基本不受影响,得出在嵌入式系统中采用XIP是有很好的现实意义的。