24、嵌入式系统软件技术解析

嵌入式系统软件技术解析

1. 嵌入式 Linux 概述

1.1 任务调度与期限错过率

在多处理器系统中，SCHED_DEADLINE 实现了全局最早截止时间优先（EDF）调度算法。在四处理器系统中，当利用率为 380% 时，错过期限的比例小于 0.2%；利用率为 390% 时，错过期限的比例为 0.615%。六处理器系统的相关数据量级类似。而在单处理器系统或进程固定在特定核心的多核系统中，不会出现期限错过的情况。

1.2 闪存文件系统

嵌入式系统对永久存储的要求与服务器或桌面环境不同，通常有大量静态只读数据，可变数据量有限。因此，针对 NAND 闪存存储开发了多种文件系统，其中日志结构的 Journaling Flash File System version 2（JFFS2）较为稳定。
- 节点类型 ：JFFS2 中有两种节点，索引节点（inode）包含文件元数据头和可选的文件数据负载；目录项节点（dirent）包含名称和索引节点号。
- 节点状态 ：节点创建时有效，新节点创建后旧节点会过时。
- 数据压缩 ：JFFS2 支持透明数据压缩，将压缩数据作为索引节点负载存储。
- 块管理 ：与其他日志结构文件系统不同，JFFS2 使用块，块大小与闪存擦除段相同。块从下往上依次填充节点，干净块只包含有效节点，脏块包含至少一个过时节点。
- 垃圾回收 ：后台垃圾回收器收集脏块，将有效节点复制到新块，跳过过时节点，然后标记脏