임베디드 리눅스 운영체제는 전형적인 임베디드 시스템 중의 하나인 휴대폰 환경에도 적용될 수 있다. 실제로 최근 휴대폰 제조사들이 휴대폰에 리눅스를 채택하기 시작하면서 리눅스 기반의 운영체제를 탐재한 휴대폰이 다수 개발되어 휴대폰 시장에서 꾸준한 성장 추세를 이어가고 있다. 임베디드 리눅스를 휴대폰 환경에 적용하기 위해서는 몇 가지 기술적인 요구사항들이 고려되어야 하며, 대표적으로 리눅스 시스템 크기에 대한 경량화가 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 리눅스를 휴대폰 환경에 적용하기 위한 구체적인 경량화 기법들을 제시하고 각 기법을 휴대폰 리눅스 플랫폼 환경에 적용하여 커널과 루트 파일 시스템 각각의 ROM, RAM 사용량 측면에서 그 효과를 검증해 본다.
본 논문은 임베디드 리눅스 (Embedded Linux)를 기반으로 하고 있다. 리눅스는 안정성, 유연성, 오픈소스, 다양한 하드웨어 플랫폼 지원, 검증된 네트워크 등을 장점으로 임베디드 시스템 (Embedded System)의 운영체제로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 리눅스 시스템은 중대형 시스템을 기반으로 운용되었기 때문에 자원 제약이 많이 따르는 임베디드 환경에서 적합하지 않다. 그리고 수십초가 걸리는 부팅시간도 중요한 문제점으로 작용한다. 본 논문은 임베디드 시스템인 RFID 리더 (Radio Frequency IDentification Reader)에서 경량화 (light-weighted) 과정을 거친 임베디드 리눅스를 운용할 수 있도록 하였다. RFID 리더의 잉베디드 리눅스는 보다 적은 메모리를 사용하여 메모리 사용 효율성을 높였고 경량화전의 시스템에 비교하여 상당한 부팅시간 감소 효과를 얻었다.
본 논문에서는 PDA 용 임베디드 리눅스의 파일시스템을 설계한다. 개발을 위한 Host PC 구축[크로스 컴파일러(Cross compiler)] 및 커널 소스의 패치와 디버그를 통한 개발을 한다. 본 논문에서 PDA 시스템에 리눅스를 포팅 하여 PDA 임베디드 리눅스 시스템 및 파일 시스템을 설계한다.
본 논문에서는 SOHO 라우터와 같은 네트워크 응용 목적의 임베디드 시스템에 리눅스를 성공적으로 적용하였다. 본 논문에서는 임베디드 리눅스 시스템의 개발에 있어 S3C2510과 같은 ARM 계열의 SOC MCU의 특성을 충분히 이용하고, 리눅스의 강력한 네트워크 프로토콜을 적절히 활용하였다. 본 논문에서는 리눅스와 다른 상용 RTOS의 네트워크 라우팅 성능을 비교 측정함으로써 리눅스의 성능을 검증하였다.
TMOSM/Linux v2.0 은 리눅스/임베디드 리눅스에서 분산 실시간 객체 모흼인 TMO로 작성된 프로그램을 실행시키는 미들웨어이다. 최근 임베디드 환경의 급속한 발전과 더불어 다양한 실시간 기반 제어 틴 개발 방법론에 대한 요구사항 역시 증가하고 있지만, 임베디드 리눅스를 비롯한 여러 임베디드 OS에서는 이들을 모두 충족시키는데 여러 단정들이 존재하고 있다. 따라서 TMO기반 미들웨어는 임베디드 OS의 단점들을 보완함은 물론 TMO의 장점을 최대한 끌어낼 수 있는 형태로 구축되어야 할 것이다. 본 논문은 리눅스/임베디드 리눅스에서 TMOSM/Linux v2.0이 TMO 기반 미들웨어로서 그 역할을 최대한 발휘할 수 있도록 구성한 방법중 가상 쓰레드를 이용한 설계와 그 결과를 보인다.
전세계적으로 Post PC 시장이 점점 확대되고 있다. 이 시장의 핵심 기술은 임베디드 리눅스로 우리 생활에서 쓰이는 각종 전자기기, 정보가전, 제어장치 등에 적용되고 있다. 최근에는 멀티미디어 처리와 같은 점차 복잡한 기능이 요구되면서 임베디드 운영체제를 사용하기 시작하였고, 이러한 운영체제로 리눅스가 주목받게 되었다. 이는 가격경쟁력뿐 아니라 각 H/W 에 따라 운영체제와 응용프로그램을 다양하게 변화시킬 수 있다. 본 논문에서는 안정적이고, 다양한 서비스를 제공해주며, 공개되어있는 리눅스를 이용해 임베디드 시스템을 구현한 내용에 대해 기술한다.
본 논문에서는 임베디드 리눅스 시스템 성능 향상을 위한 방안으로 리눅스 커널 메모리 맵을 분석하였다. 안정성과 다양한 H/W 플랫폼을 지원하고 범용 시스템에 최적화 되어 있는 리눅스 커널 메모리 맵은 부팅시간과 효율적인 시스템 자원 활용에 중요한 역할을 담당하므로 자원 제한적인 임베디드 리눅스 시스템의 성능 향상을 위해 커널 메모리 맵의 분석이 요구된다. 분석결과, 리눅스 커널 메모리의 할당 위치에 따라 임베디드 리눅스 시스템의 부팅속도 및 메모리 효율성의 향상을 확인하였다. 그러므로 본 논문에서 제안한 부트로더 및 커널 메모리 할당 방안이 임베디드 리눅스 시스템의 메모리 활용성 향상에 적합할 것으로 사료된다.
인터넷의 급속한 발달과 네트워크의 고속화로 인해 통신 기술이 발전하고 새로운 제품과 통신 장비들이 개발되고 있다. 또한 최근에 장비의 특성에 따라 최적화 되어있는 공개운영체제인 리눅스를 탑재한 임베디드 시스템의 개발이 가속화 되고 있다. 임베디드 시스템은 장비의 기능을 제어하고 활용할 수 있는 임베디드 운영체제를 포팅하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 네트워크 기능을 이용하고 제어하기 위해 임베디드 리눅스인 uCliunx를네트워크 장비에 포팅하고 포팅된 운영체제를 기반으로 라우터의 기능을 수행하도록 하기 위한 시스템 및 응용프로그램의 설계 및 구현에 관하여 논하였다.
최근 모바일 임베디드 단말기에서는 iOS나 안드로이드와 같이 다양한 S/W 플랫폼들이 경쟁을 하고 있다. 이에 반해 전통적인 리눅스 기반 임베디드 단말기의 경우 busybox에서 제공하는 기본 명령어 외에는 필요한 Application 및 라이브러리를 모두 빌드하여 사용하였다. 하지만 PC에서는 범용적인 리눅스 배포판을 사용하여 필요한 Application이나 라이브러리를 패키지 메니져를 통해 쉽게 설치가 가능하다. 이에 따라 임베디드 단말기에서도 범용 리눅스 배포판을 설치하여 PC 에서와 같은 장점을 취하려는 방법들이 개발되는 추세이다. 본 논문에서는 현재 개발된 방법들을 비교 분석 해보고, 앞으로 개선해야 할 사항들을 도출하고자 한다.
최근 임베디드 시스템의 운영체제로서 리눅스의 점유율이 높아지고 있다. 리눅스 환경의 임베디드 시스템에 탑재된 파일 시스템은 미니 하드 디스크 또는 플래시 메모리를 미디어로 채택하고 있다. 이러한 장치에 구현되는 파일 시스템의 종류는 임베디드 운영체제에 따라 다양하게 존재한다. 그런데 임베디드 시스템이 파일 시스템 의존도가 커질수록 이 파일 시스템 종류의 선택이 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 이 논문에서는 임베디드 시스템에서 가장 많이 사용되는 FAT과 Ext 파일 시스템에서 성능을 비교 분석한다. 그래서 어떤 경우에 어느 파일 시스템이 우수한지에 대하여 고찰한다. 이 결과는 리눅스 환경의 임베디드 시스템에서 플래시 파일 시스템의 선택에 가이드가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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