崁入式開發環境 - 減少footprint方式

jacky002

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在崁入式開發環境中 , 最常遭遇的環境之一就是編譯出來的footprint太大 , 而導致必須採用較大的Flash儲存而形成成本的增加。
為了要解決此類的問題 , 一般會有以下幾種作法:
& z3 f9 y  U" F9 t% x$ O; h* T1. 僅使用boot loader在Flash device , 將 Kernel/Application image儲存於硬碟或是USB Flash /SD等類似的儲存媒體。
8 `* G& ?! N- t6 z5 o) S   此類的解決方案大多是以NAS相關的產品居多 , 並且有比較完整的配套方式。譬如網路儲存大廠群暉科技(synology)提供顧客所附加的工具程式 , 就具備將硬碟格式化後並將Kernel/Application image置於硬碟的固定位置 , Boot loader執行結束後就跳到硬碟去執行此image.
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# d$ C$ Y$ d* {3 u2. 選擇適當的 C Library , 可以使編譯出來的image也同步縮小. 但這會有一些問題產生 , 也可能將開發時間加長。
. b% q( H( M: H0 N) q   以下介紹三種不同的 C Library
" D. z  W0 n" L. A. j   GLibc:一般稱之為 GNU C Library , 是目前在Desktop Linux最受普羅大眾所喜愛與採用
) ?' o# f- M! d$ Y       Pros: 函式庫支援最多而且沒有相容性問題
5 h3 |5 ?3 t" D. `       Cons: 編譯出來的footprinte過大 不適用於產品量產化
   
   uCLibc: 目前在崁入式Linux開發環境中 , 最常被拿來使用的C Libary. 一般而言 , 只要將source code在uCLibc重新編譯就可以在Kernel/Application執行 , 但open source並不一定會用uCLibc編譯 , 所以有時會花很多時間解決相容性的問題。
       Pros: 編譯出來的footprint很小 最適用於產品量產化
3 j/ t) i. d- Q       Cons: 函式庫支援較少而且會有相容性問題
   
  O! d% S: ?7 |7 a" f   EGLibc: 全名為Embedded GLIBC , 是不同版本的GNU C Library 主要以崁入式開發環境為考量。目的是要將source與binary都能相容於GLibc.而且對縮小code size與結構劃設定都有比GLibc改善
       Pros: 函式庫支援最多而且沒有相容性問題
       Cons: 編譯出來的footprinte過大 不適用於產品量產化   
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   基本上 , 一樣的source code在此三種C Library中 , 編譯後所表現出的差異為:
   Footprint size(由大到小): GLibc > EGLib >  uCLibc
   Compatibility (由最佳到次之): GLibc = EGLib >  uCLibc
   
3. 另外, 還有一些技巧可以應用在縮減footprint的大小. 在此列舉一些常用方式提供參考。
   - 靜態連結 (Static link) vs.動態連結(Dynamic Link)
     Footprint size(由大到小): 靜態連結 (Static link) > 動態連結(Dynamic Link)
) t6 ?9 ?* O+ W. Y     Systemoverhead(由大到小): 動態連結(Dynamic Link) > 靜態連結 (Static link)
     取決於所需與目的所在.
      
   - 可以使用Linux Kernel 2.4 就不要用 2.6,雖然2.6提供較多的支援如IPv6與protocol ... etc.但相對的footprint就比較大.
   
   - 在Linux kernel Menu Configure將不必要的module都不要選, 減少footprint
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) w9 q& _7 X& f' e, b7 a4 T   - 透過壓縮率較佳的程式,將Kernel/Application image壓縮到極緻化.藉由解壓縮後,將file system解壓縮到memory,而此做法通常稱為RAMDisk.
7 ~0 D& o1 W, a' A; W/ F     Pros: 減少footprint size
. a0 U5 i4 z7 z! O) I% E     Cons: 浪費部分記憶體空間做RAMDisk虛擬磁碟使用,增加解壓縮程式的binary file size與解壓縮image時間
     
4 z7 t0 l& s6 Y5 K4 Y' t8 X     折衷的取代方案為CramFS,可以即時運算壓縮後的資料儲存位置然後解壓縮到記憶體中執行.
1 Y- F; Z: f  }2 f& \8 V     缺點為CramsFS是一個唯讀的檔案系統 ,系統須在Flash保留空間做儲存資料之用。

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相關資料:
- ?3 V7 |' t. h/ h5 L% K6 ghttp://www.synology.com.tw/cht/index.php
, G, O/ v/ q% J/ Phttp://www.eglibc.org/home
# r- k& P4 O$ `+ qhttp://www.gnu.org/software/libc/
" V( I4 @6 B9 h: l& Ehttp://www.uclibc.org/
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) g' b! v* c+ ?8 t5 e3 I[ 本帖最後由 jacky002 於 2008-1-28 10:21 PM 編輯 ]