Linux内存管理与嵌入式开发详解

“Linux内存管理教学文档，主要涵盖了嵌入式Linux开发基础，包括Linux字符设备驱动、Linux设备驱动模型等内容，适用于Ubuntu12.04和CW210开发板，内核版本为Linux2.6.35。” 在深入探讨Linux内存管理之前，我们首先需要了解嵌入式Linux开发的基础环境。硬件环境由目标板（如ARM开发板CW210）和PC机（开发机）组成，而软件环境主要包括开发机上的PCLinux操作系统和目标机的交叉编译工具链。在这样的环境下，嵌入式Linux系统由处理器（如Context-A8）、存储设备（Nor/Nand闪存）和内存设备（RAM）等硬件以及启动代码（u-boot）、Linux内核和文件系统（如Busybox和QT）等软件构成。 Linux内存管理是操作系统的核心部分，它负责有效地分配、使用和回收内存。在Linux中，内存分为不同的区域，如文本段（程序代码）、数据段（全局变量和静态变量）、堆（动态分配的内存）和栈（函数调用时的局部变量）。Linux内核使用了多种技术来优化内存管理，例如分页系统，将物理内存划分为固定大小的页，并通过页表映射虚拟地址到物理地址。此外，还有交换机制，当物理内存不足时，可以将不活跃的进程或数据交换到磁盘的交换分区。 在嵌入式系统中，内存通常更为有限，因此内存管理显得尤为重要。Linux通过伙伴系统和slab缓存管理内核内存，这两种机制可以高效地分配和释放小块内存。NandFlash的地址分配也是嵌入式系统内存管理的一部分，例如在文档中提到的地址范围分配给Bootloader、Logo、Linux内核和根文件系统。 为了进行远程更新和调试，TFTP服务器的配置也是嵌入式开发中的关键步骤。安装tftp-hpa软件包后，通过编辑`/etc/xinetd.d/tftp`配置文件，启动TFTP服务，可以实现对目标板的文件传输，这对于更新内核或文件系统非常有用。 这个教学文档提供了Linux内存管理的理论知识，并结合实际的嵌入式环境进行了详细解释，涵盖了从硬件配置到软件部署的整个流程，适合对Linux内核编程和嵌入式系统感兴趣的读者学习。通过学习此文档，读者可以深入了解Linux内存管理机制，并掌握如何在嵌入式环境中有效利用和管理内存。