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随着嵌入式系统领域不断增长的应用需求，嵌入式系统的复杂性日益提高。作为一款优秀的、开源的操作系统，Linux在嵌入式领域的应用也越来越广。随着Linux内核的不断丰富以及应用程序的不断膨胀，嵌入式Linux系统产品的快速启动、高稳定性、低功耗和低成本逐渐成为亟待解决的问题，尤其是基于Linux的嵌入式消费类电子产品对此更为关注。基于XIP的嵌入式Linux系统是一项能有效地解决上述问题的技术方案。
本文首先从理论上分析了XIP技术的工作原理。在分析目前嵌入式系统中三种代码执行方式：XIP，Fully Shadowed，Demand Paging各自原理的基础上，深入讨论了KernelXIP技术的原理及实现技术。Kernel XIP的特征是，系统的RAM和Flash均位于处理器的直接寻址空间，内核映像以未压缩的方式存储于Flash中，并直接从Flash中开始执行。论文讨论了XIP在Linux上实现的技术问题，并在Linux内核源码linux-2.4。19的基础上，给出了一种在Intel XScale系列PXA255硬件平台上构建基于XIP技术的嵌入式Linux系统的实现方案。
系统启动时间和内存使用是判断XIP技术在嵌入式Linux系统中应用价值的关键因素。论文分析了用来测试内核函数执行时间的工具KFI和内存使用测试工具RAMUST的工作原理，研究了性能测试工具KFI移植及RAMUST集成问题，并在PXA255硬件平台上，实际进行了KFI的移植及RAMUST的集成。另外，还分析了利用PXA255处理器的高精度计数器OSCR和利用内核全局变量jiffies进行程序执行时间测试的测试原理和方法。论文对所构建的基于XIP的嵌入式Linux系统的性能测试问题，提出了合理及有效的测试方案。针对Linux的启动过程，依据性能测试方案，利用移植及集成后的测试工具KFI和RAMUST以及利用OSCR和jiffies，对所构建的基于XIP的Linux系统及PXA255硬件平台原有Linux系统在启动时间及系统运行时RAM消耗量方面进行了详细的对比测试。
测试结果表明，相对Non-XlP系统，XIP技术能够有效地缩短嵌入式Linux系统的启动时间，能够明显减少系统运行时的RAM使用量，这对缩短嵌入式Linux产品的启动时间，降低功耗和成本有着很好的现实意义。由于系统代码固化在Flash中，并直接从Flash中开始执行，用户不能随意修改系统代码，这对提高系统稳定性也很有意义。